Strumentazioni e tecnologie

Le strumentazioni, tecnologie e competenze sono organizzate in sezioni:

• Sezione di caratterizzazione statica e dinamica

• Sezione di caratterizzazione termica e fisica

• Sezione di caratterizzazione tessuti biologici

• Sezione di calcolo

Sezione di caratterizzazione statica e dinamica

Strumentazione per acquisizione a contatto e non a contatto

• PSV-500-3D-H Polytec Laser Scanning Vibrometer System;

• 6 Laser per acquisizione puntuale dello spostamento nell’intervallo [0,01-20] mm ;

• Trasduttori di spostamento induttivi per intervallo [10-100] mm con risoluzione 0,01 mm;

• Trasduttori di spostamento LVDT per intervallo da [5-50] mm con risoluzione 0,001 mm;

• Trasduttori di spostamento resistivi con risoluzione 0,01 mm;

• Accelerometri piezoelettrici con fondo scala 1 g, 5 g, 50 g e 500 g;

• Termocoppie ed estensimetri con diverse caratteristiche

• Inclinometri con diverse caratteristiche;

• Martelli strumentati e diverse celle di carico piezoelettriche con fondo scala da 0,5 kN a 90 kN;ù

• Centraline di acquisizione National Instruments per sensori vari e HBM universale.

Software di prova ed analisi

• Sistema di controllo MTS per prove a temperatura ambiente e in camera climatica;

• Sistema di Controllo Zwick-Roell con protocolli sperimentali per la caratterizzazione di leghe metalliche, malte, materiali lapidei, gomme e polimeri e meccanismi;

• Catman per acquisizioni statiche e dinamiche di sensori vari;

• LabView per acquisizioni statiche e dinamiche di sensori vari;

• 2 Sistemi di controllo LMS Siemens completi di tutti i pacchetti per la sperimentazione dinamica strutturale (Academic Bundle);

• Software Polytec per acquisizione delle deformate operative;

• Software Polytec per PSV strain per ricostruzione dei campi di deformazione 3D;

• Software Polytec per Single Point Acquisition della velocità nel tempo;

• Software per il controllo della tavola vibrante da tavolo ad uso didattico.

• Software PolyWave per Experimental e Operational Modal Analisys.

Macchine per attuazione statica e dinamica

• Material Testing System 510 (500 kN), intervallo in frequenza [0,20] Hz equipaggiata con camera climatica per prove in temperatura da – 129 °C a + 315°C;

• Macchina di Prova elettrostatica Zwick-Roell (250 kN), intervallo in frequenza [0,4] Hz;

• Macchina di Prova elettrostatica Zwick-Roell (150 kN), con macro-estensimetro;

• Macchina di Prova elettrostatica Zwick-Roell (10 kN), con macro-estensimetro e camera climatica (-70°C / +240°C);

• Macchina di Prova elettrostatica Zwick-Roell (2,5 kN) per prove fino a 1600°C;

• Machina di Prova dinamica Instron 8080 (500 kN);

• Machina di Prova dinamica MTS 858 Minibionix (25 kN);

• Torre di impatto a caduta di peso Instron CEAST9340 con supporti per prove Charpy, Puncture e ASTM D/136 (CAI), impattatori emisferici e ogivali, con camera climatica da -70 °C a 100 °C;

• Shaker elettrodinamico con attuazione verticale e orizzontale su slip table, forza di picco 6 kN, intervallo in frequenza [5-2000] Hz;

• Shaker elettrodinamico, forza di picco 500 N, intervallo in frequenza [5-6000] Hz;

• Shaker elettrodinamico, forza di picco 150 N, intervallo in frequenza [5-10000] Hz;

• Tavola vibrante Moog (1,5 m x 1,5 m), massima accelerazione 1 g, spostamento massimo 200 mm, intervallo in frequenza [0,20] Hz;

• Tavola vibrante da tavolo per uso didattico;

• Vibrodina per prove dinamiche in situ su strutture in scala reale;

• Martinetto idrodinamico Shenk con forza e frequenza massima rispettivamente pari a 250 kN e 100 Hz;

• Martinetti idraulici di diverse dimensioni e capacità in termini di forza;

• Presse statiche fino 5000 kN;

• Macchine per prove di trazione statica fino a 1000 kN;

• Martello modale automatico con banda di eccitazione maggiore di 10 kN e forza massima di 2200 N;

• Attuatori piezoelettrici di diverso tipo.

Sezione di Caratterizzazione Termica e Fisica

SEM per caratterizzazione morfologica e composizionale

• Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) MIRA 3 Tescan equipaggiato con microanalisi EDS e diffrazione EBSD

MACCHINE DI PROVA

• Macchina di Prova elettrostatica Zwick-Roell (150 kN), con macro-estensimetro;

•  Macchina di Prova elettrostatica Zwick-Roell (10 kN), con macro-estensimetro e camera climatica (-70°C / +240°C);

• Macchina di Prova elettrostatica Zwick-Roell (2,5 kN) per prove fino a 1600°C;

• Machina di Prova dinamica Instron 8080 (500 kN);

• Machina di Prova dinamica MTS 858 Minibionix (25 kN);

• Torre di impatto a caduta di peso Instron CEAST9340 con supporti per prove Charpy, Puncture e ASTM D/136 (CAI), impattatori emisferici e ogivali, con camera climatica da -70 °C a 100 °C;

• TG/DSC combinate Setsys Evolution della Setram da 25 a 1600 °C;

• TGA+FTIR combinate – Perseus TG 209 F1 Libra;

• DSC 214 Polyma della Netzsch da -170°C a 600 °C;

• DMA 242 E Artemis della Netzsch da -170°C a 600 °C con modalità di deformazione: flessione 3 punti, taglio, trazione, compressione, trave a sbalzo singola o doppia;

• DIL 402 Expedis Supreme della Netzsch;

• Analisi Conducibilità Termica TCi Thermal Conductivity Analizer della C-Therm con sensore MTPS misurazione diretta effusività e conducibilità, calcolo indiretto di resistenza termica, calore specifico e diffusività;

• Plastometro per misurazione MFI Mflow della Zwick/Roell da 50 a 450 °C;

• Permeabilimetro Totalperm della Extrasolution per test di permeabilità di O2 , CO2 e H2O

FABBRICAZIONE COMPOSITI

Strumenti per la Produzione Materiali Compositi a Matrice Polimerica

• Estrusore a doppia vite corotante Thermo Scientific TM

• Sistema di Pellettizzazione

• Sistema di calandratura idoneo alla produzione di film

• Pressa ad Iniezione Thermo Scientific HAAKE MiniJet II

• Set up sperimentale per la produzione di filamenti in materiale composito per FDM

• Estrusore Viti coniche corotanti Haake Minilab2 della ThermoScientific

• Stampante 3D FDM Sharebot Next Generation

Sezione di caratterizzazione tessuti biologici

• 2 attuatori/trasduttori di forza/posizione Aurora Scientific Inc. 300B,

• 1 attuatore/trasduttore di forza/posizione Aurora Scientific Inc. 305C-LR,

• 5 elettrostimolatori Aurora Scientific Inc. 701B ,

• 1 tavolo antivibrante Vision IsoStation (Newport) con Gabbia di Faraday,

• 2 telecamere CMOS ad alta frequenza (Basler acA2040-180km) per analisi di Digital Image Correlation,

• 2 stereo-microscopi (NIKON SMZ- 800) ed  1 microscopio invertito (LEICA DM IRB),

• 2 amplificatori condizionatori di segnale VISHAY 2110 equipaggiati con moduli 2120,

• 1 telacamera Nikon DS-Fi2 per “cell imaging”,

• 4 PC equipaggiati con schede di acquisizione National Instruments (NI PCIe-6353),

• 2 shaker verticali (Bruel and Kjaer),

• 2 amplificatori di Potenza (Kepko BOP 20-10M),

• 2 accelerometri piezoelettrici (Bruel and Kjaer),

• 1 amplificatore di carica (Bruel and Kjaer),

• 2 attuatori lineari ad alta risoluzione (Zaber NA11B16-T4) con un controller biassiale (Zaber X-MCB2)

• 1 analizzatore di rete MiniVNA-TINY

• Possibilità di utilizzare tutta la strumentazione necessaria per la realizzazione di colture cellulari,

• strumentazione di base per la misura di deformazioni, spostamenti e forze, come estensimetri, motori, trasduttori di forza e posizione, amplificatori, generatori di segnale, multimetri, oscilloscopi.Interrogatore per  sensori a fibra ottica a reticolo di Bragg (in fase di acquisizione)

Sezione di Calcolo

•  Porzione di un cluster di calcolo ad alte prestazioni con 10 nodi CPU equipaggiati con processori 4 Intel Xeon Gold 6230 (80 core/nodo) and 1 nodo GPU con 2 Nvidia Tesla V100

• 2 Workstation Intel(R) Xeon(R) W-2145 CPU @ 3.70GHz con 16 core

• 2 Server Intel(R) Xeon(R) Gold 6248R CPU @ 3.00GHz con 96 core

• Ciascuna delle suddette workstation è dotata del software di produzione di base (ad es. elaboratori di testi come open office, latex, ...), molti strumenti di visualizzazione specializzati (ad es. gnuplot, Paraview, Tecplot, ...) e strumenti software ausiliari di tipo commerciale per soddisfare le esigenze relative alle attività tecnico-scientifiche previste.

• Porzione di un cluster di calcolo ad alte prestazioni con 10 nodi CPU equipaggiati con processori 4 Intel Xeon Gold 6230 (80 core/nodo) and 1 nodo GPU con 2 NvidiaTesla V100

• Software Dinamica Molecolare: LAMMPS, GROMACS, NAMD, AMBER, Modeller, VMD, CHARMM membrane builder