Лаборатория за изучаване на наноструктури

В лабораторията се извършва охарактеризиране на нови материали и тънки покрития чрез числено експериментален подход, базиран на числено симулиране на процеса на наноиндентация и идентификация на параметрите на материалния модел на основата на данни от наноиднетацията. Използва се съвременен безразрушителен подход, базиран на измервания от нанондентация и числени методи за решаване на нелинейната гранична задача, описваща процеса на наноиндентация.

Описание на дейностите

  • Охарактеризиране на обемни материали, тънки слоеве и покрития чрез наноиндентация
  • Идентификация на материални параметри чрез смесен числено експериментален анализ
  • Числена хомогенизация за определяне на материални характеристики при порести и композитни нови материали
  • Якостен и деформационен анализ на конструктивни елементи, съоръжения и оценка на якостните им характеристики на етап проектиране
  • Изследване на сложни спрегнати нелинейни обекти, когато те са подложени на различни физични въздействия едновременно

Апаратура

НАНОИНДЕНТОР G200, ДООБОРУДВАН С МОДУЛ ЗА ДИНАМИЧНА НАНОИНДЕНТАЦИЯ  (Т.НАР. DYNAMIC CONTACT MODULE-II INDENTER HEAD), РАБОТЕЩ С УЛТРА НИСКИ НАТОВАРВАНИЯ.

Модел: G200

Сериен номер: US09360104

Dynamic Contact Module-II (DCM II) е предназначен за изследване на механичните свойства (индентационен модул и индентационна твърдост) на ултра тънки покрития (с дебелина по-малка от 2 µm) и меки материали (такива като биологични материали, полимери и т.н.).

DCM II модулът притежава следните основни технически параметри:

  • Диамантен накрайник на Беркович
  • Максимално натоварване от 30 mN и резолюция по натоварване  ≤ 3nN
  • Резонансна честота 120Hz
  • Максимална дълбочина на проникване≥  15 µm
  • Общ път на индентора 70 µm
  • Резолюция по преместване  ≤0.0002 nm( 0.2 picometers)

ANSYS – софтуерен пакет за анализ по метода на крайните елементи, Съвременен инженерен софтуер за симулиране поведението на продукти при тяхното производство и експлоатация.

Програмата ANSYS се използва за решаване на линейни и нелинейни уравнения от механика на твърдото тяло, механика на флуидите, акустиката, термодинамиката, задачи свързани с електромагнитните и пиезоелектричните свойства на веществата, както и на задачи от комплексен характер („мултифизика“). Софтуерът за инженерни симулации ANSYS е разработен така, че да осигури възможност на потребителите да анализират поведението на изследваните обекти, когато те са подложени на различни физични фактори едновременно.

CONSOL – Универсален симулационен софтуер, базиран на усъвършенствани числени методи.

Предназначен за числено моделиране на  реални обекти, устройства и спрегнати мултифизични процеси

ABAQUS е водещ софтуерен продукт  за решаване чрез FEA (анализ с крайни елементи) на сложни нелинейни структурни анализи. Потребители от всякакъв мащаб във всяка индустрия използват мощните функции на Abaqus, за да произвеждат по-добри продукти и по-бързо.

Abaqus се използва в автомобилната, аерокосмическата, строителната, машиностроителната и военна индустрия. Продуктът е популярен сред неакадемичните и изследователските институции в инженерството поради широките си възможности за моделиране на материали и възможността за персонализиране на програмата, например потребителите могат да дефинират свои собствени модели на материали, така че нови материали да могат да бъдат симулирани в Abaqus. Abaqus също така предоставя добра колекция от мултифизични възможности, като например свързани акустично-структурни, пиезоелектрични и структурно-порести възможности, което го прави привлекателен за симулации на производствено ниво, където е необходимо да се свържат множество полета.

Контакти

Институт по механика – БАН

Ул. Акад. Георги Бончев, Блок 4, 1113 София.

проф. Румен Янков, e-mail: iankovr@yahoo.com, тел. :0895-00-63-40

Доц. Събина Чернева, e-mail: sabina_cherneva@yahoo.com

Достъп до лабораторията по изучаване на наноструктури

Лабораторията по изучаване на наноструктури е част от научната инфраструктура на Националния център за върхови постижения „Мехатроника и чисти технологии“ и се намира в кампус „Гео Милев“. Затова заявките за достъп и за съвместни изследвания се обработват централизирано — вижте Контакти. Освен това пълният преглед на останалите лаборатории на Центъра е на страница Инфраструктура и лаборатории.

Оборудването за изучаване на наноструктури е изградено по проект BG16RFPR002-1.014-0006, финансиран по Програма „Научни изследвания, иновации и дигитализация за интелигентна трансформация“ 2021–2027, съфинансирана от Европейския съюз чрез Европейския фонд за регионално развитие.