Основу лаборатории, которой руководит кандидат технических наук, доцент кафедры технической механики Политехнического института ЮУрГУ Павел Александрович Тараненко, составляет передовое испытательное оборудование и программное обеспечение, закупленное по программе «Национальный исследовательский университет» и национальному проекту «Образование» и позволяющее решать сложные научные и практические задачи.
– В нашей лаборатории мы проводим механические испытания материалов и элементов конструкций. Ранее, когда у нас не было экспериментального оборудования, мы оценивали динамику и прочность конструкций только расчетным путем. Сейчас стало возможным не только выполнить расчет конструкции, но и подтвердить его экспериментально и построить расчетную модель, верифицированную результатами испытаний и весьма близкую к реальному изделию. Сердце нашей лаборатории – уникальный расчётно-экспериментальный комплекс LMS (Бельгия), – рассказывает Павел Александрович.
Комплекс LMS представляет собой измерительную систему, к которой можно подключать самые разные датчики и одновременно по 96 каналам собирать информацию об ускорениях, деформациях, температурах, звуковых давлениях, электрических сигналах. Результаты этих экспериментов становятся для учёных лаборатории отправной точкой для определения состояния конструкции. С помощью измерительной системы можно сравнить полученные данные с расчётной моделью.
– У нас есть вибростенды, предназначенные для типовых виброиспытаний. Например, можно проверить, останется ли изделие целым при его транспортировке по железной дороге. Прибор запаковывается в транспортную тару, мы ставим его на вибростенд и начинаем возбуждать случайные, ударные или синусоидальные колебания, которые способны возникнуть в движущемся вагоне. У нас можно воспроизвести практически любой вид внешнего вибрационного воздействия, – поясняет руководитель лаборатории.
Лаборатория экспериментальной механики принимает активное участие в проекте «Разработка отечественного массового кориолисового расходомера для нефтегазовой промышленности, с функцией измерения расхода многофазных потоков», над которым в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки» трудятся учёные нескольких подразделений ЮУрГУ во главе с профессором, доктором технических наук Александром Леонидовичем Шестаковым. Началась работа осенью прошлого года, индустриальным партнером стала челябинская компания «ЭлМетро Групп». Исследования направлены на совершенствование продукции предприятия, а именно кориолисовых расходомеров.
– Могу сказать, что выполнение этой работы было бы невозможно без оборудования, которое у нас есть сейчас, – объясняет Павел Тараненко. – Современное программное обеспечение, высокоточная измерительная система и высокочувствительный лазерный виброметр позволяют получить экспериментальные сведения о колебаниях измерительных трубок, которые находятся внутри корпуса расходомера. Благодаря отличному оснащению лаборатории и современному высокотехнологичному оборудованию у нас есть все возможности для выполнения как расчётных, так и экспериментальных уникальных работ.
Расходомерами Павел Александрович и его коллеги занимаются вместе с международной научной Лабораторией технической самодиагностики и самоконтроля приборов и систем – она создана в ЮУрГУ в рамках Проекта 5-100, возглавляет ее приглашенный профессор Оксфордского университета Манус Генри.
– Это один из лучших в мире специалистов по конструкциям такого рода. Поэтому, безусловно, эта работа является для нас основной, и благодаря её выполнению развивается наша лаборатория. В январе Манус Генри приезжал в наш университет и читал лекции. У нас была возможность обсудить направление наших работ. А уже в апреле во время ответного визита в Оксфорд между ректором ЮУрГУ Александром Шестаковым и профессором Манусом Генри достигнута договоренность об академическом обмене студентами и аспирантами между ЮУрГУ и Оксфордом, – говорит руководитель Лаборатории экспериментальной механики.
Большинство сотрудников лаборатории – студенты и аспиранты ЮУрГУ. Используя современное оборудование, они ведут исследования и активно публикуют результаты во многих российских и международных журналах, в том числе входящих в Top 10% по версии Scopus и Web of Science. По работам, которые проводятся в лаборатории, в июне будут защищены четыре магистерские диссертации. Планируется, что магистры после защиты продолжат обучение в аспирантуре, и это будет сделано в сотрудничестве с индустриальными партнерами лаборатории, среди которых ООО «ЭлМетро Групп», СКБ «Турбина», ПО «Октябрь» (Каменск-Уральский), Копейский машиностроительный завод.
– Такое оборудование есть далеко не у всех. Проводя уникальные эксперименты и научные разработки, мы несем новые технологии на предприятия, внедряем новые методы расчетов и проектирования. Это происходит благодаря Проекту 5-100, Национальному проекту «Образование», программе «Национальный исследовательский университет» и имеет большое значение для развития науки и промышленности региона, – утверждает Павел Александрович.
В планы Павла Тараненко входит аккредитация подразделения как испытательной лаборатории – это позволит получить право на проведение механических испытаний и официальное признание качества и компетентности выполняемых работ.