SFIDA DEL CLIENTE
Negli ultimi tre decenni, il Laboratorio di ingegneria strutturale e simulazione sismica (SEESL) dell'Università di Buffalo (UB) ha svolto un ruolo di primo piano nel progresso dell'ingegneria strutturale civile. Lo ha fatto attraverso una combinazione di istruzione di qualità superiore, ricerca pionieristica e supporto a vari settori nello stabilire codici, standard e metodi di prova.
Il SEESL attualmente supporta una vasta gamma di operazioni. La struttura riserva spazio al Centro Multidisciplinare per l'Ingegneria e la Ricerca Sismica (MCEER) e al Network per la simulazione ingegneristica sismica George E. Brown, Jr. (NEES). Supporta inoltre le iniziative educative e di ricerca di UB e serve clienti esterni per scopi commerciali e di ricerca. Le aree di specializzazione includono test delle vibrazioni strutturali, test dinamici, test statici dei materiali, test di controllo strutturale e convalida di componenti non strutturali, come sistemi HVAC e controsoffitti, nonché sistemi di linee vita come sottostazioni elettriche.
"Abbiamo raggiunto una lunga lista di primati nel settore, ma siamo ugualmente orgogliosi del talento che questa struttura ha prodotto" afferma il dott. Andrei Reinhorn, professore nel Dipartimento di Ingegneria Civile, Strutturale e Ambientale della UB e fondatore della struttura SEESL. "Nei miei 31 anni di lavoro qui, ho visto laurearsi più di 400 ingegneri, molti dei quali hanno fondato laboratori avanzati di test civili e sismici in tutto il mondo".
Il SEESL si sforza costantemente di fornire simulazioni più realistiche includendo le forze massicce, gli spostamenti e le dimensioni dei modelli. "Molte delle strutture che esaminiamo sono più grandi del nostro laboratorio, il che ci limita in termini di dimensioni degli elementi che possiamo testare" afferma Reinhorn. "Quindi, una delle nostre sfide in corso è trovare modi migliori per fornire una simulazione il più accurata possibile nel laboratorio di prova, contenendo al contempo i costi".
SOLUZIONE MTS
Dal 1983, MTS ha fornito al SEESL la tecnologia configurabile necessaria per adattarsi rapidamente ai nuovi requisiti di test, insieme all'esperienza di test prontamente disponibile necessaria per aiutare gli ingegneri di test del SEESL a esplorare nuovi metodi di ricerca. Questa partnership di lunga data ha consentito al SEESL di identificare continuamente nuove tecniche per migliorare l'accuratezza delle simulazioni strutturali e sismiche civili.
Il SEESL ha completato un importante aggiornamento nel 2004, che ha triplicato le dimensioni della struttura e integrato una serie di nuove apparecchiature avanzate per i test fornite da MTS: due tavole a scuotimento a 6DOF per integrarsi a una tavola a scuotimento originale a 5DOF; attuatori dinamici e statici di grandi dimensioni; una scatola laminare geotecnica; e controller MTS FlexTest® in rete. Le due tavole a scuotimento MTS a 6DOF possono essere combinate per effettuare test su campioni molto grandi, comprese campate di ponti a grandezza naturale fino a 40 metri di lunghezza. MTS e il SEESL hanno anche sviluppato congiuntamente una struttura unica per la simulazione di componenti non strutturali, composta da una tavola a scuotimento a due piani con corse di +/- un metro e velocità fino a tre metri al secondo.
"La configurabilità delle nostre tavole a scuotimento ci ha aperto un nuovo mondo di possibilità in termini di test e sperimentazione" afferma Mark Pitman, Technical Service Manager presso SEESL, che collabora con MTS da 27 anni.
Secondo Pitman, tale innovazione è resa possibile sia dalla versatilità e precisione delle apparecchiature di test di MTS, sia dall'esperienza di dominio prontamente disponibile degli ingegneri sul campo di MTS.
"Ho apprezzato la possibilità di accedere direttamente agli esperti nella simulazione dei terremoti e nei test statici e dinamici, e MTS ha sempre avuto personale tecnico di talento a livello di applicazioni, ingegneria dei sistemi e pianificazione delle strutture" sostiene Pitman. "MTS ha fornito un livello di supporto tecnico e di ingegneria sul campo che non ritengo secondo a nessuno."
Un esempio di questo supporto è la collaborazione del SEESL con MTS nella sua prima esplorazione della tecnologia di simulazione ibrida, che combina simultaneamente i test meccanici delle sottostrutture con modelli computerizzati del resto della struttura. Questa tecnica fornisce un mezzo efficace per comprendere l'impatto degli eventi sismici su una struttura civile, senza dover investire sullo spazio del laboratorio e sulle apparecchiature di prova necessarie per testare l'intera struttura.
"La simulazione ibrida si è rivelata essenziale per consentirci di mantenere gestibili le dimensioni dei campioni di prova, caratterizzando in modo più accurato la struttura a cui appartiene il campione" afferma Reinhorn.
VANTAGGI PER IL CLIENTE
Reinhorn e Pitman concordano sul fatto che MTS sia stata essenziale per aiutare il SEESL a stabilire e mantenere la sua forte posizione di leadership globale nell'ingegneria strutturale civile. La partnership ha creato una base altamente capace e configurabile su cui gli ingegneri del SEESL possono perseguire con fiducia nuovi metodi di test che supportano i loro obiettivi di test a livello educativo, di ricerca e commerciale.
"La flessibilità dell'attrezzatura di prova ci libera davvero in termini di esplorazione, perché ci dà la possibilità di essere creativi e perseguire nuove innovazioni" dichiara Pitman. "Potremmo essere pionieri nella ricerca e nella sperimentazione, ma ciò è dovuto in gran parte al fatto che MTS è stata una guida davvero eccellente".
"Questa flessibilità del laboratorio ci avvantaggia anche dal punto di vista dell'istruzione e del tutoraggio, perché ci consente di standardizzare il nostro software e hardware di test per semplificare l'apprendimento" aggiunge il dott. Reinhorn. "Gli studenti possono concentrarsi maggiormente sulla comprensione dei metodi sperimentali e meno sul tentativo di padroneggiare l'attrezzatura per i test".
Inoltre, il SEESL riceve la manutenzione di routine da MTS, che secondo Pitman è un altro elemento critico per la storia di successo del SEESL. "Il tempo di attività che sperimentiamo grazie alla manutenzione periodica, alla calibrazione e alle riparazioni ci ha permesso di mantenere operative le nostre apparecchiature MTS con tempi di fermo minimi" afferma. "Attualmente abbiamo cinque o sei progetti in esecuzione in parallelo ogni giorno della settimana, ciascuno in una diversa fase di preparazione".
Il dott. Reinhorn attende con impazienza ulteriori grandi risultati dal SEESL e MTS in futuro. "Non sono sicuro che saremmo arrivati dove siamo oggi senza la presenza e il supporto di MTS. La nostra partnership con MTS è stata eccellente negli ultimi tre decenni e speriamo che duri molto più a lungo."
