Wydział Budowy Maszyn i Informatyki (WBMiI) aktywnie współpracuje z przemysłem, dzięki temu możliwa jest realizacja zaawansowanych badań oraz wdrażanie innowacyjnych rozwiązań w praktyce inżynierskiej. Przykładem jest Laboratorium badań materiałów i konstrukcji (wcześniej: Laboratorium Wytrzymałości Materiałów), które od ponad 10 lat realizuje badania wytrzymałościowe dla firm krajowych i zagranicznych, wykorzystując nowoczesny system pomiarowy MTS, Instron i inne.

Baza laboratoryjna

W laboratorium znajduje się m.in. MTS – jest to system z dwoma siłownikami hydraulicznymi sterowanymi z poziomu uniwersalnego programu pozwalającego na ułożenie dowolnej procedury badawczej. Pierwszy siłownik o maksymalnym obciążeniu równym 25 kN  umożliwia przeprowadzenie badań statycznych, dynamicznych oraz cyklicznie zmiennych z częstotliwością do 60 Hz. Drugi siłownik może wytwarzać  obciążenie do 100 kN na rozciąganie i 160 kN na ściskanie. Stosowany jest on głównie do badań statycznych lub cyklicznie zmiennych w zakresie niewielkich częstotliwości i przemieszczeń. System ten umożliwia przeprowadzenie badań wytrzymałościowych zarówno próbek materiałów jak i elementów konstrukcyjnych lub gotowych konstrukcji.

Pracownicy oraz studenci WBMiI mogą prowadzić badania na najnowocześniejszej uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej Instron 68FM-300 z komorą temperaturową. Umożliwia ona przeprowadzanie szerokiego zakresu testów, takich jak próby rozciągania, ściskania, zginania oraz innych badań mechanicznych. Dzięki zastosowaniu komory temperaturowej możliwe jest także testowanie materiałów w różnych warunkach termicznych, co pozwala na analizę ich właściwości w ekstremalnych temperaturach.

W laboratorium znajdują się także:

• uniwersalna maszyna wytrzymałościowa firmy Hegewald und Peschke, z napędem mechanicznym i  uchwytami pneumatycznymi, przeznaczona do badań próbek z tworzyw sztucznych, gumy, kompozytów i cienkich blach pod obciążeniem statycznym i cyklicznie zmiennym do 5 kN,
• komora starzeniowa z fluoroscencyjnymi lampami UV i kondensacją do badań próbek różnych materiałów pod działaniem promieniowania UV, wody i wilgoci,
• i inne.

Przykłady współpracy z przemysłem

Jednym z ciekawszych zleceń było badanie cykliczne zawieszenia samochodu ciężarowego. Zlecenie zrealizowano dla firmy z USA zajmującej się produkcją pojazdów specjalnych dla sektora komunalnego. Badanie cykliczne zmienne, jednostronne rozpoczęto od przyłożenia siły wstępnej odpowiadającej obciążeniu, działającemu na oś tylną pojazdu a następnie wykonano badania zmęczeniowe według autorskiej procedury badawczej, rejestrując z wysoką częstotliwością wartość siły i przemieszczenia. W trakcie trwania testu kontrolowano również maksymalną i minimalną wartość siły, aby uniknąć uszkodzenia poduszki pneumatycznej lub resora. Kontrola minimalnej wartości siły miała na celu ewentualne zatrzymanie badania w przypadku odkręcenia się śrub na stanowisku pomiarowym  lub  wykrycia nieszczelności układu w zawieszeniu pneumatycznym. Badanie trwało 3 doby a wyniki rejestrowano co 15 minut dla 4 pełnych cykli.

Kolejnym interesującym badaniem było wyznaczenie maksymalnej nośności betonowych płyt o wymiarze 2 m x 1 m, z których planowano wykonać elewację Interaktywnego Centrum Bajki i Animacji OKO w Bielsku-Białej na ulicy Cieszyńskiej 24. Wykonawcą płyt elewacyjnych była firma Forma 3d Sp. z o.o Sp. K mieszcząca się w Goczałkowicach Zdroju. Zgodnie z wytycznymi architekta płyta betonowa o grubości 50 mm mogła być zamocowana do budynku jedynie w jej narożach i powinna wytrzymać obciążenie pochodzące od czynników zewnętrznych.

Znaczna rozpiętość podpór w płytach elewacyjnych przełożyła się negatywnie na ich nośność pod obciążeniami skierowanymi prostopadle do płaszczyzny środkowej płyty. Pierwsze badania obejmowało określenie najlepszego sposobu mocowania kotew w płycie oraz wyznaczenie siły, łamiącej płytę obciążoną na środku. Okazało się, że płyta wykonana z betonu architektonicznego zbrojonego dyspersyjnie nie spełnia wymogów wytrzymałościowych określonych przez architekta, a płyta z otworem 20 cm x 20 cm łamie się niemalże pod własnym ciężarem. W drugim etapie badań płyty wzmocniono dodatkowym zbrojeniem, które zwiększyło kilkukrotnie wytrzymałość płyt pełnych, a płyty osłabione otworem z powodzeniem spełniły założenia konstrukcyjne.

Korzyści dla studentów WBMiI

Aktywna współpraca WBMiI z przemysłem przekłada się na liczne korzyści dla studentów. Obejmuje to:

• Dostęp do nowoczesnej aparatury – studenci mają możliwość uczestnictwa w badaniach realizowanych na profesjonalnym sprzęcie, co pozwala im zdobywać praktyczne umiejętności niezbędne w pracy inżynierskiej.
• Możliwość udziału w projektach badawczo-rozwojowych – współpraca z firmami daje studentom szansę na pracę przy rzeczywistych projektach, co może stanowić cenne doświadczenie zawodowe.
• Lepsze perspektywy zawodowe – absolwenci, którzy mieli okazję uczestniczyć w badaniach przemysłowych, są bardziej atrakcyjni dla pracodawców i mają większe szanse na zdobycie dobrze płatnej pracy w branży inżynieryjnej.
• Możliwość realizacji prac dyplomowych – wiele prac inżynierskich i magisterskich realizowanych na WBMiI opiera się na rzeczywistych problemach przemysłowych, co umożliwia studentom zdobycie praktycznej wiedzy.
• Stypendia i staże – firmy współpracujące z wydziałem często oferują stypendia, praktyki oraz staże dla najzdolniejszych studentów.

Dzięki intensywnej współpracy WBMiI z przemysłem, studenci mają okazję rozwijać swoje kompetencje i zdobywać cenne doświadczenie, co znacznie podnosi ich konkurencyjność na rynku pracy.

Autorzy badań

Badania w Laboratorium badań materiałów i konstrukcji zrealizowali:
dr hab. inż. Jerzy Madej, prof. UBB
mgr inż. Mateusz Śliwka