Laboratorio de Dinámica de Estruturas

LABORATORIO DE DINÁMICA DE ESTRUTURAS

Ensaios de impacto

O Laboratorio de Dinámica de Estruturas é unha instalación de investigación especializada na análise e a modelización do comportamento dinámico de materiais, compoñentes e sistemas estruturais. O seu equipo principal é unha torre de caída para ensaios de impacto, infraestrutura singular deseñada especificamente para avaliar o comportamento e a resistencia de estruturas e compoñentes ante colisións controladas. Mediante un sistema de masas en caída libre, permite reproducir impactos a velocidades e enerxías variables, simulando escenarios reais de choque que poden experimentar elementos estruturais que deben garantir a súa integridade baixo condicións de impacto severo. A torre facilita a recompilación de datos detallados sobre aceleracións, forzas transmitidas, absorción de enerxía e modos de fallo, información esencial para optimizar deseños e validar normativas de seguridade. A súa versatilidade convértea nunha ferramenta indispensable na investigación e desenvolvemento de tecnoloxías de protección en múltiples sectores industriais.

O Laboratorio de Dinámica de Estruturas é unha instalación de investigación especializada na análise e a modelización do comportamento dinámico de materiais, compoñentes e sistemas estruturais. O seu equipo principal é unha torre de caída para ensaios de impacto, infraestrutura singular deseñada especificamente para avaliar o comportamento e a resistencia de estruturas e compoñentes ante colisións controladas. Mediante un sistema de masas en caída libre, permite reproducir impactos a velocidades e enerxías variables, simulando escenarios reais de choque que poden experimentar elementos estruturais que deben garantir a súa integridade baixo condicións de impacto severo. A torre facilita a recompilación de datos detallados sobre aceleracións, forzas transmitidas, absorción de enerxía e modos de fallo, información esencial para optimizar deseños e validar normativas de seguridade. A súa versatilidade convértea nunha ferramenta indispensable na investigación e desenvolvemento de tecnoloxías de protección en múltiples sectores industriais.

O laboratorio

Liñas de investigación

Impacto estrutural: Análise experimental e numérica do comportamento de estruturas e compoñentes sometidos a cargas de impacto, caracterizando a resposta dinámica e os mecanismos de deformación en diferentes réximes de velocidade e intensidade de impacto.
Deseño e optimización de estruturas de protección: Desenvolvemento de sistemas de protección fronte a impacto mediante a integración de ensaios experimentais e modelización numérica avanzada para optimizar a eficiencia e a absorción de enerxía.
Estruturas e materiais para absorción de enerxía: Investigación de novos materiais, xeometrías e configuracións estruturais capaces de disipar eficientemente a enerxía cinética de impacto, minimizando as aceleracións transmitidas e os danos en elementos protexidos.
Crashworthiness en automoción e aeronáutica: Avaliación da capacidade de vehículos terrestres e aeronaves para resistir colisións sen comprometer a seguridade de ocupantes, mediante ensaios de compoñentes críticos.
Modos de fallo e mecanismos de rotura baixo impacto: Identificación e caracterización dos diferentes modos de fallo que experimenten materiais e compoñentes estruturais baixo cargas impulsivas, proporcionando criterios e recomendacións para o deseño.
Validación experimental de normativas de seguridade: Realización de ensaios de impacto regulamentarios para verificar o cumprimento de estándares internacionais de seguridade en estruturas, vehículos e sistemas de protección.

Equipamento técnico

Carros de impacto intercambiables: catro carros de diferentes masas (de 2 kg a 500 kg) con posibilidade de axustar a masa en incrementos de 1 a 20 kg, adaptables a múltiples configuracións de ensaio.
Motor-reductor con fuso trapezoidal: sistema mecánico que eleva o carro de izado de forma precisa e segura, xunto cun sistema pneumático de suxeición e liberación.
Sistema anti-rebote e amortiguación: elementos de seguridade na bancada para evitar rebotes e garantir a integridade dos ensaios.

Capacidades destacadas

Rango enerxético e velocidades de impacto controladas: A torre permite realizar ensaios desde alturas de caída de 0,5 m até 4,875 m, cubrindo un amplo rango de enerxías de impacto desde 10 J até 24 kJ, con velocidades de choque de até 9,8 m/s (35,2 km/h). Esta versatilidade posibilita simular desde impactos de baixa enerxía até colisións severas, adaptándose aos requisitos específicos de diferentes sectores e aplicacións.
Versatilidade de materiais e compoñentes avaliables: O laboratorio permite a caracterización experimental tanto de estruturas completas como de probetas. Esta capacidade permite a análise desde o comportamento de sistemas estruturais complexos até a avaliación de propiedades dinámicas de materiais individuais, proporcionando información multi-escala.
Adquisición de datos dinámicos de alta resolución: A infraestrutura permite rexistrar e procesar datos detallados sobre aceleracións, forzas transmitidas, absorción de enerxía e patróns de deformación durante o impacto.

Infraestrutura

Torre de impacto

A torre de impacto consta dunha bancada metálica de 2,5 m × 2,5 m sobre a que se elevan dous alicerces de 7 m de altura conectados por unha viga de peche superior. Entre estes alicerces desprázase un carro de elevación que, mediante un sistema pneumático, sostén un carro de impacto equipado cunha célula de carga dinámica e impactador. O carro libérase á altura predefinida e impacta contra a estrutura a ensaiar, fixada á bancada. A operación é completamente automatizada coas máximas garantías de seguridade.

O desprazamento do carro de izado contrólase mediante un motor-reductor que acciona un fuso roscado trapezoidal irreversible. A conexión entre o carro de izado e o de impacto é pneumática, e o sistema incorpora instrumentación para medir desprazamento, velocidade e peso, xunto cun sistema anti-rebote de amortiguación na bancada. A zona de ensaio ten un ancho de 1 m e unha lonxitude de bancada de 2,5 m, ampliable até 6 m para estruturas con apoios fóra da bancada.

A torre permite lanzar masas entre 2 e 500 kg desde alturas de até 4,875 m, acadando velocidades máximas de 9,8 m/s (35,2 km/h). Os niveis de enerxía de impacto son modificables mediante carros con masas variables e diferentes alturas de caída, cubrindo un rango enerxético entre 10 J e 23,9 kJ. A instalación dispón de varias tipoloxías de impactador, con sistemas de medida de forzas, velocidades e aceleracións a frecuencias de mostraxe entre 500 Hz e 4 MHz.

Esta infraestrutura está deseñada para avaliar o comportamento ante impacto de estruturas e compoñentes en todos os sectores industriais. A súa versatilidade permite someter a proba calquera sistema que requira validar a súa resistencia a cargas de impacto dentro dos rangos de enerxía e velocidade que ofrece a instalación. O equipo está dispoñible para todas as empresas e grupos de investigación do CITEEC que desexen certificar o desempeño dos seus prototipos e produtos en desenvolvemento mediante ensaios de impacto controlados.