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轴承疲劳测试仪原理

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轴承疲劳测试仪原理相关的资讯

  • 长春机械院大型球铰轴承疲劳试验机通过验收交付客户使用
    p近日,长春机械院为福建龙溪轴承(集团)股份有限公司研制开发的大型球铰轴承疲劳试验机顺利通过由国家关节轴承检测实验中心及航空关节轴承技术委员会共同组成专家组的验收。/pp /pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 522px" title="大型球铰轴承疲劳试验机-长春机械院" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/uepic/be148826-b17a-400c-adab-03ce217b785e.jpg" width="600" height="522"//pp该设备主要是模拟球铰轴承在实际的工作环境下的受力方式,测试球铰轴承的疲劳寿命,使其符合AS(美航标)和EN(英航标)及其他非标准化对航空轴承的要求,配套用于各类型航空器和航空装备,为国家重点项目提供配套。/pp /pp设备主要由主机部分、液压系统、控制系统三部分组成,主机部分采用四立柱符合框架结构,整体结构刚度高、试验空间大,在主机加载平台下方采用三个直线伺服油缸与球铰装置连接进行协调加载,在加载平台两侧采用两个侧向加载油缸模拟轴承的侧向力。采用多轴协调加载控制系统,实现球铰轴承加载平台的多自由度的协调控制,随球铰轴承疲劳试验机一起验收的还包括一台我院明星产品轴承压摆疲劳试验机。/pp /pp近年来,长春机械科学研究院在轴承动态测试领域连续发力,先后研发多台套轴承寿命试验设备、轴承性能试验设备、轴承综合环境寿命试验设备、轴承组合运动寿命试验设备、轴承滚压试验设备、轴承模拟工况寿命试验设备、密封轴承试验设备、轴套往复PV试验机、轴承高速摆动摩擦试验设备等,应用于汽车、工程机械、轨道交通、航空、军工等诸多领域,设备性能、指标处于国际领先水平。/pp作为国内动态试验设备领军品牌,我院不断加大在产品研发、精密加工装配方面的投入,完成了数百台设备的研发制造,一举奠定了在减震器测试、传动轴测试、悬架测试、底盘测试、多向协调加载等动态测试方面的行业技术优势。/ppbr//p
  • 中国齿轮钢、轴承钢、弹簧钢生产现状及未来发展方向
    p style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/09330cc9-62db-4b7b-9512-4a9b7e0dcd27.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//ppstrong  一、齿轮钢现状和发展方向/strong/pp  齿轮在工作时,长期受到变载荷的冲击力、接触应力、脉动弯曲应力及摩擦力等多种应力的作用,还受到加工精度、装配精度、外来硬质点的研磨等多种因素的影响,是极易损坏的零件,因此要求齿轮钢具有较高的强韧性、疲劳强度和耐磨性。为了生产出优质齿轮钢,一方面要求钢厂为用户提供淬透性稳定且适应用户工艺要求的齿轮钢产品,另一方面齿轮厂也要优化现有工艺,引进新工艺来提高齿轮的质量。br/  与日本、德国、美国生产的齿轮钢相比,中国齿轮钢存在的差距主要是:钢的牌号未形成系列化,产品标准落后 钢的淬透性带较宽,国外钢的淬透性带已经达到4HRC,而中国在6-8HRC左右,并且不够稳定 钢的纯净度较低,从日本、德国、奥地利等国进口的齿轮钢,其氧含量波动在(7-18)× 10-6,中国在(15-25)× 10-6左右,并且非金属夹杂物弥散程度不够,分布不均,大颗粒夹杂物较多 晶粒度要求不同,中国齿轮钢晶粒度级别一般要求5-8级,而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度应不粗于6级 日本开发了低硅抗晶界氧化渗碳钢系列,可使晶界氧化层降低到≤5μm,而SCM420H等Cr-Mo钢为15-20μm 平均使用寿命短,单位产品能耗大,劳动生产率低。此外,在轧制过程中如何保证疏松等低倍缺陷在很小且芯部范围内,也是中国未曾研究的领域,因为低倍组织缺陷会对零件后续加工以及热处理变形带来很多不利影响。/pp  目前,中国汽车用齿轮钢的主体钢种仍是20CrMnTi,该钢种通常采用气体渗碳工艺,由于渗碳气氛中氧化性气体的存在,导致渗层中对氧亲和力较大的元素Si、Mn、Cr在晶界处发生氧化,形成晶界氧化层。晶界氧化层的发生会导致渗层Si、Mn、Cr等合金元素固溶量下降,降低渗层的淬透性,从而降低渗层的硬度并导致非马氏体组织的产生,进而显著降低齿轮的疲劳性能。为解决这一问题可以采用两种手段:/pp  采用特殊的热处理工艺。真空渗碳可降低渗碳气氛中的氧势,从而可以较为有效地减小渗碳层晶界氧化的发生程度 稀土渗碳工艺也可以降低晶界氧化程度,由于稀土优先在工件表面富集并择优沿钢的晶界扩散,而且与氧的亲合力远比Si、Mn、Cr高得多,它将优先与氧结合,阻碍氧原子继续向内扩散,从而有助于减轻非马氏体组织的产生。/pp  通过合金设计,开发抗晶界氧化的齿轮钢。Ni、Mo具有很强的抗氧化能,Cr元素次之,Mn抗氧化能力弱,而Si的抗氧化能力最弱(Si氧化倾向是Cr、Mn的10倍)。因此为减小晶界氧化并保证淬透性,在齿轮钢成分设计时,应适当降低易氧化元素的含量,特别是Si的含量,相应地提高难氧化元素Ni、Mo的含量。据报道,将Si、Mn、Cr分别控制在0.05%、0.35%、0.01%可以完全抑制表面组织异常,而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的发生。/pp  为满足汽车行业高性能以及轻量化的发展要求,未来应重点开发:淬透性带窄的齿轮钢、超低氧渗碳钢、低晶界氧化层渗碳钢、超细晶粒渗碳钢、提高高温硬度和高温抗软化渗碳钢、易切削齿轮钢、冷锻齿轮用钢等。/ppstrong  二、轴承钢现状和发展方向/strong/pp  轴承广泛应用于矿山机械、精密机床、冶金设备、重型装备与高档轿车等重大装备领域和风力发电、高铁动车及航空航天等新兴产业领域。中国生产的轴承主要为中低端轴承和小中型轴承,表现为低端过剩和高端缺乏。与国外相比,在高端轴承和大型轴承方面存在较大差距。中国高速铁路客车专用配套轮对轴承全部需要从国外进口。在航空航天、高速铁路、高档轿车及其他工业领域用的关键轴承上,中国轴承在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面与先进水平存在较大差距。例如,国外汽车变速箱轴承的使用寿命最低50万公里,而国内同类轴承寿命约10万公里,且可靠性、稳定性差。/pp  航空方面:作为航空发动机的关键基础零部件,国外正在研发推力比为15-20的第2代航空发动机轴承,准备在2020年前后装配到第5代战机中。近10年来,美国研发了第2代航空发动机用轴承钢,其代表性钢种为耐500℃的高强耐蚀轴承钢CSS-42L和耐350℃高氮不锈轴承钢X30(Cronidur30),中国则在进行第2代航空发动机用轴承的研发。/pp  汽车方面:对于汽车轮毂轴承,中国目前广泛应用的是第1代和第2代轮毂轴承(球轴承),而欧洲已广泛采用第3代轮毂轴承。第3代轮毂轴承的主要优点是可靠、有效载荷间距短、易安装、无需调整、结构紧凑等。目前,中国引进车型大多采用这种轻量化和一体化结构轮毂轴承。/pp  铁路车辆方面:目前,中国铁路重载列车用轴承采用国产电渣重熔G20CrNi2MoA渗碳钢制造,而国外已经将超高纯轴承钢(EP钢)的真空脱气冶炼技术、夹杂物均匀化技术(IQ钢)、超长寿命钢技术(TF钢)、细质化热处理技术、表面超硬化处理技术和先进的密封润滑技术等应用到轴承的生产和制造,从而大幅度提升了轴承的寿命与可靠性。中国电渣轴承钢不仅质量低,而且成本比真空脱气钢高出2000-3000元/吨,未来中国需要开发超高纯、细质化、均匀化与质量稳定的真空脱气轴承钢取代目前采用的电渣轴承钢。/pp  风电能源方面:对于风电轴承,目前中国还无法生产技术含量较高的主轴轴承和增速器轴承,基本依靠进口,3MW以上风电机组配套轴承的国产化问题还没有解决。国外为了提高风电轴承的强度、韧性和使用寿命,采用了新型特殊热处理钢SHX(40CrSiMo),对于偏航和变浆轴承,通过表面感应淬火热处理控制淬硬层深度、表面硬度、软带宽度和表面裂纹 对于增速器轴承和主轴轴承采用碳氮共渗,使零件表面得到较多稳定残余奥氏体体积分数(30%-35%)和大量细小碳化物、碳氮化物,提高了轴承在污染润滑工况下的使用寿命。/pp  为提高轧机轴承的使用寿命以及运转精度,未来需要进行轧机用GCr15SiMn和G20Cr2Ni4等轴承钢的超高纯真空脱气冶炼和轴承表层大奥氏体量控制热处理等技术的研发。日本NSK与NTN轴承公司分别开发了表面奥氏体强化技术,即通过增加表层奥氏体含量,开发出了TF轴承和WTF轴承,从而将轴承的寿命提高了6-10倍。/pp  未来中国轴承钢的研发方向主要体现在四个方面:/pp  一是经济洁净度:在考虑经济性的前提下,进一步提高钢的洁净度,降低钢中的氧和钛含量,达到轴承钢中的氧与钛的质量分数分别小于6× 10-6和15× 10-6的水平,减小钢中夹杂物的含量与尺寸,提高分布均匀性。/pp  二是组织细化与均匀化:通过合金化设计与控轧控冷工艺的应用,进一步提高夹杂物与碳化物的均匀性,降低和消除网状和带状碳化物,降低平均尺寸与最大颗粒尺寸,达到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目标 进一步提高基体组织的晶粒度,使轴承钢的晶粒尺寸进一步细化。/pp  三是减少低倍组织缺陷:进一步降低轴承钢中的中心疏松、中心缩孔与中心成分偏析,提高低倍组织的均匀性。/pp  四是轴承钢的高韧性化:通过新型合金化、热轧工艺优化与热处理工艺研究,提高轴承钢的韧性。/ppstrong  三、弹簧钢现状和发展方向/strong/pp  弹簧钢主要用于汽车、发动机制造业以及铁路行业。目前,中国弹簧钢产品存在的问题是,中低端产品过剩,高端及特殊品种缺乏 中国弹簧钢在纯净度、抗疲劳性、表面质量以及质量稳定性等方面与国外存在较大差距,无法满足高档乘用车悬架簧、气门弹簧、铁路及重载货车专用弹簧等对弹簧钢性能的要求。中国高档次及深加工弹簧钢仍然依赖进口。进口品种主要为轿车用弹簧钢、铁道用弹簧圆钢、油泵阀门弹簧钢丝等。/pp  虽然降低钢中氧及夹杂物含量是获得纯净钢的一种途径,但是要想得到零夹杂的弹簧钢比较困难,为此有研究者提出了氧化物冶金技术,这是一种有效的晶粒细化的方法,是实现钢铁材料强度与韧性成倍提高的最有效方法。它利用钢中细小弥散的高熔点非金属夹杂物,主要是氧化物、硫化物以及氮化物,作为晶内铁素体的形核核心,从而起到细化晶粒的作用。国内外已经对Ti、Zr氧化物体系做了系统的研究,认为含钛氧化物是最理想的。在奥氏体晶粒内钛的氧化物质点成为针状铁素体有效形核地点,促进晶内铁素体形成。但是,由于钢种成分的限制,钛氧化物冶金的推广受到了限制。最近几年开始对稀土元素进行研究,可以利用稀土元素的强脱氧脱硫能力及产物熔点高的特点来研究稀土氧化物对钢材性能的影响。/pp  汽车行业对悬簧强度的要求越来越高,设计应力提高到1100-1200MPa,为此日本开发出添加合金来提高强度和提高耐腐蚀疲劳强度的钢材。中国弹簧钢无法满足高档乘用车悬架簧用钢性能需求,强度1200MPa及以上悬架弹簧产品用弹簧钢全部依赖进口。然而,近年来,为规避资源风险、降低成本和实现原材料的全球化供给,强烈要求使用标准钢(SAE9254)维持高强度,而且强烈要求提高钢的韧性,因此越来越多地采用喷丸硬化处理取代处理费用高的表面硬化热处理。喷丸硬化处理将压缩残余应力作用于表面,可提高抗疲劳强度,减小表面缺陷的影响程度,因此近年来将它视为表面处理不可或缺的技术。随着表面强化技术的发展,悬簧的设计应力也达到了1200MPa级。预计今后对高强度悬簧用钢的强度、韧性和耐腐蚀性及耐用性的要求将越来越高。未来,随着汽车轻量化,发展高强度、优良抗弹减性能和抗疲劳性能的汽车悬架用弹簧钢是提高中国高端装备零部件自主配套能力、有效替代进口的必然趋势。/pp  所有弹簧产品中,气门弹簧对材料要求最为严格,特别是高应力及异型截面气门弹簧对材料要求近乎苛刻。例如,要求抗拉强度达到2000MPa 对氧化物、硫化物的夹杂物等级要求均达到0级 异型截面材料对曲率、长短轴等有特殊要求。目前,国外气门弹簧专用弹簧钢生产主要集中在日本、韩国、瑞典,生产企业有日本铃木、三兴、住友、神钢钢线、韩国KisWire、瑞典Garphyttan等,几乎垄断了中国全部异型截面和高应力气门弹簧钢市场。2000年以后,随着新型发动机的开发,对发动机的旋转速度和轻量化、紧凑化的要求越来越高,因此日本开始采用2100-2200MPa的OT钢丝。在此情况下,不仅要调整合金成分,还要对现有制造工艺进行改进,低温弥散硬化成为必不可少的工艺。然而,低温弥散硬化后的弹簧形状发生变化,为了提高形状和尺寸的控制精度,控制整个制造工序中的形状变化的技术开始引人关注。/pp  未来,为满足高端弹簧基础零部件国产化的发展需求,应不断开发高性能弹簧钢产品,一方面是向高强度方向发展,要求在高应力下同时提高疲劳寿命和抗松弛性能 另一方面是向功能性方向发展,根据不同的用途,要求具有耐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等。/ppbr//p
  • 我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功
    作者:倪思洁 来源: 中国科学报穿山越岭、过江跨海,需要用到一种像穿山甲一样的挖隧道神器——盾构机。我国作为基建大国,虽然实现了盾构机的国产化,但在盾构机的核心部件——主轴承上却长期依赖进口。近期,由中科院金属研究所李殿中研究员、李依依院士团队牵头攻关的超大型盾构机用直径8米主轴承研制成功。这标志着我国已掌握盾构机主轴承的自主设计、材料制备、精密加工、安装调试和检测评价等集成技术。经国家轴承质量检验检测中心检测以及相关专家组评审,该主轴承各项技术性能指标与进口同类主轴承相当,满足超大型盾构机装机应用需求。该主轴承重达41吨,在运转过程中轴向受到相当于2500头成年亚洲象的重力作用,是目前我国制造的首套直径最大、单重最大的盾构机用主轴承,将安装在直径16米级的超大型盾构机上,用于隧道工程挖掘。被主轴承“卡”住的盾构机主轴承是盾构机刀盘驱动系统的核心关键部件。在盾构机掘进过程中,主轴承“手持”刀盘旋转切削掌子面,并为刀盘提供旋转支撑。高端轴承依赖进口是我国轴承行业的长期痛点。“关键装备中用的轴承,大量从国外购买。我们不仅买不到最好的轴承,而且无论在技术服务、供货周期还是价格方面,都受制于人。”李殿中说。为什么我国无法生产自己的高端轴承?李殿中告诉《中国科学报》,大型盾构机在掘进过程中,只能前进,不能倒退,主轴承一旦失效,会造成严重损失。为保证主轴承的高承载能力和高可靠性,制造主轴承的轴承钢要做到“高纯净”“高均质”“高强韧”“高耐磨”。这同时对主轴承成套设计、加工精度、润滑油脂等都提出了很高的要求。“我国盾构机用超大直径主轴承制造久而未决的主要原因在于制造轴承的材料和大型滚子的加工精度不过关,全流程技术链条不贯通。”李殿中说。此外,要做自己的高端轴承,还不能复制国外的材料、制造工艺或技术路线。“复制之后,国外马上会有一个新的工艺出来。如此一来,你就永远只能跟着别人跑。”李殿中说。把稀土钢变成“杀手锏”2007年,李殿中、李依依团队下决心要啃下这块“硬骨头”。他们明确了一条原则:“要有自己的‘杀手锏’技术。”“杀手锏”意味着要有优势。高端轴承制造最核心的问题是轴承钢材料。李殿中想到了稀土。稀土钢是一种高性能材料,而稀土恰恰是我国的优势资源。在工业领域,稀土被誉为“工业维生素”。由于稀土钢材料制备时,1吨钢里加100克稀土就够了,所以稀土又被称为“工业味精”。已有大量研究表明,钢中添加微量稀土能够显著提高钢的韧塑性、耐磨性、耐热性、耐蚀性等。然而,稀土钢在工业化生产时遭遇两大难题:一是工艺不顺行,存在浇口严重堵塞的问题;二是在钢中添加稀土后,钢的性能剧烈波动,存在稳定性不好的问题。由于这两大难题一直未能有效解决,我国稀土钢的研究与应用由热变冷。李殿中、李依依团队当然也面临着同样的难题。他们尝试过各种纯度的商业稀土,如999纯度的,甚至更高纯度的。与此同时,尽管钢的纯度随着行业的技术进步已经很高了,但两者结合后生产的稀土钢,性能还是不稳定。经过好几年“折腾”,就在大家几乎要放弃时,一个灵感突然出现——虽说稀土纯度很高,但钢里的夹杂物有没有可能还是来自稀土?通常,钢中添加的是镧、铈轻稀土。李殿中带着团队成员,一起去多个稀土产地,走进稀土生产企业调研,盯着看企业怎么生产稀土。李殿中发现,稀土生产过程中没有特别注意氧的问题。顺藤摸瓜,他们摸到了稀土钢性能不稳定的线索——稀土里的氧和稀土中由氧产生的夹杂物。经过大量实验、计算和表征,他们揭示了稀土在钢中的主要作用机制,开发出“低氧稀土钢”关键技术。这套关键技术中藏着“秘方”:既控制钢水的纯净度,又控制稀土的纯净度,称为“双低氧”。经过15年研发,稀土轴承钢的拉压疲劳寿命提高了40多倍,滚动接触疲劳寿命提升了40%。之后,在对比夹杂物三维形貌和尺寸时,李殿中和李依依等人把自己研制的稀土轴承钢,以及从国外进口到的最好的轴承钢,切成试片,进行电解和夹杂物的淘洗、分离,放进扫描电镜观察。拍出的照片显示,稀土轴承钢里的夹杂物呈现为一粒粒直径小于5微米的小球,而国外进口的轴承钢中则为50微米以上的条状。做高端轴承不用再跑半个中国科研人员面临的另一个问题是怎么把高端材料变成高端轴承。起初,李殿中等人与国内优势企业合作研制机床轴承,发现想做一个好的轴承,要“跑遍半个中国”。做一个好轴承有100多道工序,例如,锻造在广东,车加工在山东,热处理在辽宁,磨加工在浙江,组装在黑龙江、浙江,轴承现场测试又要回到广东。国内的轴承加工水平和技术体系也让人忧心。滚子是盾构机主轴承运转时承受负荷的元件,也是大型滚子轴承中最薄弱的零件。盾构机主轴承技术总师、中科院金属研究所研究员胡小强曾带人专门对滚子的质量和生产情况做过调研分析。他们发现,进口的3米级主轴承里的滚子精度非常高,无论是从粗糙度、硬度均匀性还是接触面、工作面来看都非常好,而国内由于受国外进口设备限制,大型滚子加工精度只能达到二级,不能实现一级精度加工。复杂的工艺、薄弱的链条,都让李殿中和胡小强心中不安:“任何一个环节做不好,最后就会导致轴承的服役寿命不长、性能失控。贯通技术链,不让每一个环节掉链子十分重要。”2020年2月,中科院C类先导专项——“高端轴承自主可控制造”获批成立。这让科研人员吃下了“定心丸”。C类先导专项是中科院发挥国家战略科技力量建制化优势,面向国家重大战略需求、聚焦“卡脖子”关键核心技术领域,启动设立的重大科技攻关任务。在先导专项的支持下,中科院金属研究所整合所内轴承钢、热处理、陶瓷、保持架等12个团队,凝聚中科院兰州化学物理研究所等中科院7家研究所的力量,组成了覆盖轴承研发、轴承材料、制造、评价与服役全生命周期的全链条团队。“我们还汇集了全行业的优势力量,不管国企、民企,只要动作快、有力量,我们就一起干。”李殿中说。20多家科研机构和企业各显神通,主轴承材料制备、精密加工、成套设计中的12项核心关键技术问题先后得到解决。他们研制出的直径100毫米以上的一级滚子,使我国轴承行业突破了一级大型滚子精密加工技术。轴承研制耗时3年,团队用1467.4吨稀土轴承钢研制出41支大型套圈、7996粒滚子、492段铜钢复合保持架,光焊缝就焊了36.9万条。最终,国产的直径从3米级到8米级的盾构机主轴承逐一诞生。其中,直径3米的主轴承已应用于沈阳地铁工程。回顾数十年的研发历程,李依依感慨,8米级盾构机主轴承的研制成功得益于基础研究。“基础研究在稀土钢性能提升、滚子精度提升、铜钢复合保持架研制等方面都发挥了重要作用,而主轴承的研制也进一步带动了基础学科的发展。”“盾构机用超大直径主轴承的研制成功,为我国高端基础零部件攻关提供了良好的范式,是‘贯通技术链、打造创新链、对接产业链’的积极实践,是发挥新型举国体制优势、开展‘政产学研用’协同创新的生动体现。”李殿中说。
  • 《金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法》正式发布,USF2000A助您轻松应对
    USF-2000A采用压电元件产生的20kHz振动波形,经放大后加载到试样上,实现高速度的疲劳试验。能测试通常难度很大的109、1010次的疲劳强度,可在约10分钟内生成107次的数据[1]。近年来,超高周次承载部件越来越多,金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增,超声疲劳方法是完成超高周疲劳的有效手段之一。相比高周疲劳,超声疲劳由于试验频率大幅提高,试样尺寸设计、应力控制等都和高周疲劳不同,已不适宜采用高周疲劳试验标准。4月25日,由TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC4(全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会)执行 ,中国钢铁工业协会主管的国家标准《金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法》正式发布,并将于2024年11月1日施行。背景通常认定如果循环次数大于107,样品就不会断裂,所以所有的工业品必须在这个疲劳极限以下进行设计,尽管如此,事故仍可能发生。随着工业技术的发展,许多金属零件的设计疲劳寿命逐渐增加,金属材料的高周疲劳行为已成为一项研究重点。金属疲劳是指机器、车辆或结构件的金属零件因反复施加应力或载荷而引起的弱化状态最终导致断裂的现象。因此,为了确保机器、车辆等的质量,需要对其零件进行疲劳检测。超声波疲劳试验是一种共振式的疲劳试验方法,通过压电原件产生20kHz振动波形,经放大后加载到样品上,实现高速度的疲劳试验,可快速地检测各种工业材料的疲劳极限。标准解读01原理超声疲劳试验采用超声发生器产生20kHz 的电信号,压电陶瓷换能器将电信号转换成相同频率的机械振动,经位移放大器放大后传递至试样,在试样中产生谐振波,使试样获得频率约为20kHz按正弦波变化的轴向位移和应力。02试样超声疲劳试验常用的试样类型有漏斗形、等截面圆形和板状。设计超声疲劳试样尺寸时,尺寸组合应满足试验系统谐振频率为20kHz的谐振条件,否则试样将不能起振,试验无法进行。设计试样尺寸之前应先根据GB/T 38897确定材料的动态弹性模量,再根据材料的密度和不同形状试样的几何尺寸理论公式计算满足试验谐振频率的端部长度值。岛津方案岛津超声波试验系统可参照GB/T 43896-2024《金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法》的测试方法对样品进行测试。USF-2000A超声波疲劳试验机01试验原理USF-2000A疲劳试验机的加载原理同普通的疲劳有很大的不同,它是由压电元件产生20 kHz的振动,将振动通过谐振腔放大再传导至加工成特定尺寸形状的试样,试样产生共振形成稳定的驻波,不断地收缩和伸长由此进行20kHz的疲劳试验。02主要特点☆ 在共振状态下进行试验,可产生高应力,能够进行1000 MPa级的钢材试验☆ 采用计算机设定和控制试验,可在桌面上进行试验☆ 试验设备的功耗小☆ 可简单地再现微小缺陷而产生的疲劳破坏☆ 能以20kHz的重复频率快速评价金属材料的疲劳寿命,一般100Hz频率下测试1010次循环试验需要3.2年,使用本机进行试验只需要6天。03应用案例仅需输入材料的模量、密度等信息,软件即可根据设置,自动生成技术图纸,开始试验。在达到规定循环次数或超过试验频率波动范围时,试验自动结束。同时,可在软件中选择指定振荡和停止时间(脉冲-暂停)比。空气冷却系统提供支持,有效避免样品过热。04定制化产品在平均应力为零的条件下很少使用实际组件。尽管如此,USF-2000A是一种标准超高循环疲劳试验系统,只能在零平均应力条件下实施试验。使用配有平均应力负载系统的超高循环疲劳试验系统,可在平均拉伸应力负载情况下实施千兆周期疲劳试验。近年来,超高周次承载部件越来越多,金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增,超声疲劳方法是完成超高周疲劳的有效手段之一。USF-2000A提供金属和其他材料的负载容量信息以及确定度,可在6天内完成试验[1]而无需1年或更久。应用20 kHz周期频率,相比300Hz,完成1010次循环试验的速度可提高60多倍。特别是在汽车、航空航天和铁路应用领域,材料可靠性必须具备可预测性,岛津试验机可以为消费者提供更优质量和更高安全性,并为制造商提供安心保障。注[1] 实验数据可能随条件不同而变化本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 2011年上半年上市仪器新品:物性测试仪器
    材料的物性测试包括力学性能、流变性能、颗粒度(粉体材料)、热学性能等,相对应地测试手段就是试验机、流变仪、粒度仪、热分析仪器等。我们都知道,材料科学的进步在很大程度上依赖于测试仪器的水平,反过来也能促进物性测试仪器水平的提高。近年来,随着各种高新材料的不断出现,材料的测试需求变得日益繁杂,随之物性测试仪器也有了突飞猛进的发展,其主要的发展趋势包括小型化、智能化、多功能化、高精度等。  各类产品更多详细内容见如下各分类,排名不分先后。  试验机  也可称作材料试验机,主要用于检测材料的机械物理性能的仪器设备,被广泛应用在机械制造、食品医药、石油化工、航空航天等工业部门及大专院校、科研院所的相关实验室。材料试验机的分类有很多,根据用途可分为万能试验机、冲击试验机、疲劳试验机、压力试验机等。随着人们对材料力学性能测试要求不断提高,试验机技术开始朝着多样化、高精度以及环境模拟等几个方向发展。  有数据显示,中国试验机市场销售总额每年可高达40亿人民币,但国内高端产品市场却几乎都被国外试验机制造企业占领,2008年MTS将国内试验机龙头企业新三思收入囊中,这使得国产试验机企业面临更加严峻的挑战,然而机遇并存,如何利用外来先进技术成就自身发展,是值得国内试验机生产企业好好思考的一个问题。劳埃德仪器有限公司LS1单柱1KN测试系统  LS1是一台1 kN/225 lbf 高精度万能材料试验机,可以兼容广泛的夹具、附件、延伸尺和软件 其先进的直线导轨技术及软件刚度补偿系统使得LS1机械刚度更高,±0.5%的传感器精度有效范围从传感器满量程的1%起,这使得LS1精度更高,精度更高且测试速率更快,0.01-2032 mm/min;可选手持式控制器或者控制面板,也可使用NEXYGENPlus软件,控制更灵活。上海衡翼精密仪器有限公司HY-0230电子万能试验机  该试验机最大负荷在2500N以内(任意选),荷重元精度为0.01%,测试精度小于±0.5%,试验速度可达到0.001~300mm/min(任意调);HY-0230以windows操作系统使试验数据呈曲线动态显示,且试验数据可以任意删加,对曲线操作更加简便、轻松,随时随地都可以进行曲线遍历、迭加、分离、缩放、打印等全电子显示监控。上海衡翼精密仪器有限公司HY(BC)22J冲击试验机  HY(BC)22J悬臂梁冲击试验机主要用于硬质塑料、增强尼龙、玻璃钢、陶瓷、铸石、电绝缘材料等非金属材料冲击韧性的测定。其技术参数主要包括:冲击速度为3.5m/s,冲击能量包括5.5J、11J、22J3种,外型尺寸使550mm×300mm×900mm,净重为210kg。  粒度仪  对粉体材料进行颗粒粒度测试,可以有效控制其粒度分布,提高产品质量、降低能源消耗、控制环境污染。目前粒度测试方法已达百余种,主要包括激光粒度仪、沉降粒度仪、颗粒计数器等,近年来,粒度仪开始朝着测量下限更低、分辨率更高、测量功能更多的方向发展,如2011年上半年,美国麦奇克推出的S3500SI激光粒度粒形分析仪新品,同时具备两种分析技术——静态激光衍射技术和图像分析技术,可同时测量颗粒的数量与形状。  在众多颗粒测量仪器中,激光粒度仪应用最广、销量最多。在国内粒度仪市场中,国产粒度仪在数量上可占70-80%,但由于其平均价格仅是进口品牌的1/4,因此国产仪器在销售总额上并不占优势,尤其是在2010年国内粒度仪生产商欧美克被英国马尔文收购后,未来国产粒度仪市场占有率更不容乐观,如何突围并占领更多市场将是一个值得国内粒度仪企业好好谋划一下。马尔文仪器有限公司Morphologi G3自动颗粒形态表征系统  Morphologi G3将高质量图像和具有统计意义的颗粒形状、大小测量方法组合在一起,对每个单一颗粒图像都能进行观察和记录,从而可目视验证破裂颗粒、凝聚物、精细颗粒和杂质颗粒等的存在;使用不同的放大倍数,确保对整个颗粒大小范围 (0.5微米–3000微米) 的高分辨率;可计算各种颗粒形状参数,例如延伸度、圆度和凸起度等,有助于识别和量化样本间的细微差别;美国麦奇克有限公司S3500SI激光粒度粒形分析仪  S3500SI测量范围:0.02-2800um(有多种测量范围可选择),图像测量范围:0.75-2000um 其在激光衍射技术的基础上加配了图像分析模块,不但能提供颗粒的大小和分布,还能提供颗粒的形状,周长,面积,长度,宽度,椭圆度,凹凸度,完整度以及紧密度等参数 此外,S3500SI拥有专利的3D分析技术,可洞察颗粒的立体形貌,实时显示被测样品在液体介质中的大小及形状。  其它物性测试仪器  其它物性测试仪器还包括流变仪、热分析仪器、表界面物性测试仪器等,其中,流变仪是一种用于测定聚合物熔体,聚合物溶液、悬浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流变性质的仪器,目前国内外主要的流变仪供应商有奥地利安东帕、赛默飞世尔、英国马尔文、美国TA仪器、美国Brookfield公司、长春智能、上海中晨等。值得一提的是,在2011年上半年物性测试新品中,奥地利安东帕推出一款超高温流变仪,相较于过去流变仪可达到的最高温度600℃,这款流变仪新品测试温度可达1600℃,填补了高温流变仪的国际市场空白。奥地利安东帕FRS1600超高温流变仪  FRS1600可在高温(测试温度最高可达1600℃,之前的流变仪最高温度只能达到600℃)下进行全功能的流变学测试,除了粘度、流动曲线外,更可以进行粘弹性测试,使流变仪的应用范围进一步扩展到了玻璃、岩石、铝合金、钢铁冶炼等以前无法达到的应用领域,填补了高温流变仪的国际市场空白。  此外,高温熔炉流变测试系统采用Carbolite STF16/180作为加热系统,用空气轴承的DSR流变测量头作为流变测试系统,通过安东帕公司标准流变测试软件进行控制,使用非常方便,测试精度很高。河北金质检测服务有限公司BHDM型电子式液体密度计  BHDM型电子式液体密度计根据双U型管内充满不同介质时震荡频率不同的原理进行液体密度测量。它是由双音叉式密度传感器、振筒电路、测温电路、CPU、显示器、恒温槽、进液泵及控制面板组成,快速直接,而且灵敏度高,可广泛用于各种液体密度的测量,且配合不同的浓度转换软件,还能直接读出相应液体的浓度值,如酒精,通过单片机软件的处理,可直接读出体积浓度数据,测试更为方便。  此外,该公司还推出了BHDM-LS02硫酸浓度计,利用双U型管震荡原理进行硫酸浓度测量,快速直接,且灵敏度高,外型尺寸为206mm×205mm×200mm,仅重3.2Kg。  请访问仪器信息网新品栏目,了解更多新品。  请访问仪器信息网物性测试仪器,了解更物性测试仪器。  关于申报新品  凡是“网上仪器展厂商”都可以随时免费申报最新上市的仪器,所有经审批通过的新品将在仪器信息网“新品栏目”、“网上仪器展”、“仪器信息网首页”等进行多方位展示 一些申报材料齐全、有特色的新品还将被推荐到《仪器快讯》杂志上进行刊登 越早申报的新品,将获得更多的展示机会。
  • 【应用案例】ESG支架疲劳测试/心脏支架疲劳分析系统
    随着物质生活水平的提高和生活方式的改变心血管疾病发病率越来越高,由于心血管狭窄引起的冠心病已经成为危及人们健康的主要疾病之一。目前,冠心病的治疗分为药物治疗、外科手术和介入治疗三大类.药物治疗周期长、见效慢、副作用大,患者容易产生对药物的依赖性 外科手术会对病人产生伤害:介入性治疗方法因其微创伤和高效性,成为目前治疗心血管狭窄的新型方法。 目前,国内外医用支架研究主要集中的方面包括:应用新工艺、新思想的医用支架的设计、加工 医用支架及其制造材料的生物相容性研究 医用支架的应力、应变、位移等力学测试研究 医用支架在体内的成像技术研究 医用支架工作过程中的生物力学分析等方面。 血管支架的安全性和有效性的评价指标包括支架的表面覆盖率、支架的轴向短缩率、支架的弯曲旋转和轴向压缩疲劳、支架推送性能、回撤性能、柔顺性以及弯曲性能等,由于血管支架植人到中年人的血管后要经受1.5~2千万次搏动性刺激、弯曲旋转、轴向压缩等不同形式的外力作用,血管支架的机械性能也需要延续时间很长地暴露在一定的环境中进行实验,并通过一定的测试数据回顾来观察支架植人到血管内的变化"血管支架植人人体血管后,受到的不仅仅是血管脉动的压力,还有扭转、弯曲、拉伸和压缩等多向的受力,在径向力方面,不仅会受到来自靶病变血管和斑块的径向挤压,还会承受支架内外血压、组织及体液的压力。在轴向上,血管自身的迂曲结构,会使血管支架产生弯曲、扭转变形,血管支架需具备足够的柔顺性,保证血管支架植人人体后有更好的贴壁性,并且不会对血管壁造成损伤。而支架的物理力学性能则保证了血管支架使用中的有效性,是决定临床使用效果的关键因素。物理力学性能涉及的指标较多,而且各性能间互相影响,选择其中较为重要的性能指标进行实验研究,便于了解血管支架的差异性,完善检测方法,从而更好地评价血管支架的产品性能。凯尔测控试验系统(天津)有限公司设计开发的一款血管支架疲劳试验系统可以通过模拟生理应变脉动环境来检测血管内植入物的疲劳特性,可检测物包括支架、补片和滤器等。模拟血管可满足多数量多样本的测试、双音圈电机对称加载,动态性能优秀试验系统运行稳定可满足更高测试频率和亿万周期*运行激光测量系统可对径向应变进行直接测量详细介绍血管支架疲劳试验系统◇ 通过模拟生理脉动环境,实现对模拟血管和支架的径向应变控制,满足多周期高频率疲劳测试需求;◇ 最多支持6样品工位同时测试,可定制连接器以适配多种管径;◇ 试验系统运行稳定,无需长期值守,配有漏水报警停机功能;◇ 双音圈电机对称加载,动态性能优秀,相位自动调整,防止植入物偏移;◇ 激光测量系统可实时采集高精度径向应变数据并记录,软件内嵌数学计算功能可自动计算实时内径; 系统组成:闭环运动控制系统、脉动压力反馈耦合控制系统、径向应变反馈耦合控制系统、温控系统,可模拟体内环境下的血管的 径向扩张与收缩。 参考标准:YY/T 0808-2010 血管支架体外脉动耐久性标准测试方法ASTM F 2477-07 血管支架体外搏动耐久性测试的标准试验方法血管支架疲劳试验系统技术参数:模拟血管数量 ≤6根 血管直径范围 2-50mm 血管长度范围 140-320mm 最大径向应变 ≥5% 径向应变分辨率 ≤0.1%FS 最大测试频率 100Hz 工作压力范围 0-300mmHg 工作压力分辨率 ≤0.1%FS 温控范围 37±2℃ 控制方式 径向应变控制、压力控制 作动形式 双电机对称加载,防止支架漂移 主机重量 约70kg 外形尺寸 约1500*300*600(mm)
  • 一品牌1838万独揽天津大学材料学院疲劳测试设备采购项目
    12月23日,天津大学材料学院2000吨复合加载电液伺服疲劳试验机及300吨高载荷液压伺服疲劳测试系统采购项目中标结果发布,中机试验装备股份有限公司以1838万元独揽大单。详细信息如下:一、项目编号:TDZC2020N0073(招标文件编号:TDZC2020N0073)二、项目名称:天津大学材料学院2000吨复合加载电液伺服疲劳试验机及300吨高载荷液压伺服疲劳测试系统采购项目三、中标(成交)信息供应商名称:中机试验装备股份有限公司(第一标段)供应商地址:长春市高新区越达路1118号中标(成交)金额:1500(万元)供应商名称:中机试验装备股份有限公司(第二标段)供应商地址:长春市高新区越达路1118号中标(成交)金额:338(万元)四、主要标的信息序号供应商名称货物名称货物品牌货物型号货物数量货物单价(元)1中机试验装备股份有限公司(第一标段)2000吨复合加载电液伺服疲劳试验机中机试验SDS-20000F1150000002中机试验装备股份有限公司(第二标段)300吨高载荷液压伺服疲劳测试系统中机试验SDS-300013380000五、联系方式1.采购人信息名称:天津大学地址:天津市南开区卫津路92号联系方式:巩老师,022-274075042.采购代理机构信息名称:天津市汇广工程咨询有限公司地址:天津市河西区湘江道铂津湾三期18号楼底商85号三楼联系方式:吴建芳,156206127303.项目联系方式项目联系人:吴建芳电话:15620612730附:招标文件的用户需求书第一标段:2000吨复合加载电液伺服疲劳试验机设备名称:2000吨复合加载电液伺服疲劳试验机数量:1用途:教学科研一、对设备的总体要求:1.2000吨复合加载电液伺服疲劳试验机主要用于可实现双轴拉压复合双轴弯曲载荷下大型焊接结构拉伸及疲劳性能测试设备。基于电液伺服技术开发的专用试验系统,采用闭环控制原理,它具有响应速度快、控制精度高等特点。所有响应此次投标的供货商需要逐条响应本招标要求的内容,并且在投标文件中针对具体的技术要求做必要的响应和解释,以便招标方能够充分全面的评估投标方的方案。任何针对加“★”技术要求的偏离将导致废标;所有响应此次投标的供货商需要提供完成的配置方案以及相应产品的文档,例如产品彩页、手册等,以便购买方全面评估投标方案。2.质保期限:验收合格之日起1年。3.交货期限:签订合同后180内完成安装调试。二、试验机要求:供应商需要提供完整的系统产品,包含所有的组件——主机系统、控制系统、液压油源以及必要的连接件和附件等。系统所有部件、子系统均为同一供应商集成或制造;系统软件与硬件的供应商和开发商应为同一公司。拟购设备需满足的主要技术指标如下:1.十字加载方向指标★(1)最大静态试验力:拉压双向9500kN(线下压向标定);(2)静态力测量精度:± 1%FS;(测量范围:4%-100%FS;);★(3)最大动态试验力不低于± 6000kN;;(4)最大行程:200mm;(5)位移测量精度:± 0.5%FS;★(6)最大频率不低于0.5Hz★(7)幅频特性不低于0.5Hz,4mm;(8)控制方式:单轴力控;单轴、双轴位移控;★(9)十字加载下试样中心点坐标不变。2.弯曲力加载方向指标★(1)最大动态出力:拉压双向500kN(线下压向标定);(2)静态力测量精度:± 1%;(测量范围:4%-100%FS);(3)最大行程:200mm;(4)位移测量精度:± 0.5%FS;(5)最大频率不低于0.5Hz★(6)幅频特性指标不低于0.5Hz,10mm;(7)控制方式:力控、位移控;★(8)三轴复合加载下试样中心点最大偏差不高于5mm;(9)框架受力变形不高于1mm;★(10)十字加载、弯曲加载实现联动控制。3.控制系统(1)设备采用全数字化液压伺服控制系统。★(2)控制回路采用PIDF控制回路,支持P、I、D、F等多个控制参数可调,闭环控制速率不低于1kHz。(3)控制器每个通道配置不少于3路数字信号调理回路,同时提供不少于3组用的数字I/O和2通道D/A输出。(4)控制器包含手持终端,可以移动作动器的位置以方便安装和更换样品,以及试验机上启动、暂停和停止测试应用程序。★(5)控制器应内置各种高级自适应控制补偿功能,通过各种补偿功能,可优化控制。命令可以实时调整,以使得到的响应与目标信号匹配,包括峰值、谷值、频率以及相位等。4.液压油源参数(1)流量不低于1200L/min,额定压力28MPa;(2)液压动力源应具有足够的安全机制,并且具有油温报警、液压油量不足报警等功能,保护系统不会因温度过高或油位过低而意外受损。(3)液压动力源能够远程控制启动、关机等操作;(4)液压泵站连续工作48小时油温不高于50℃;冷却系统根据设定的油温上、下限自动启动。7.位移传感器:(1)测量精度为± 0.5%FS;(2)传感器分辨率:5μm;(3)非线性度:± 0.01%FS,最小± 40μm;(4)重复精度:± 0.001%FS,最小± 2.5μm;(5)工作温度:-40~75℃;8.力传感器(1)过载能力:110%过载能力。(2)精度高,动静二用,拉压一致性好。(3)整体密封,性能稳定可靠。(4)抗侧向力好。(5)输出灵敏度小,刚性好,寿命长9.视频监测单元配备四个高清摄像头,可以360° 无死角监测试验全过程10.试样形式适用于特定结构级复杂焊接节点的性能测试。11.主机功能★(1)本相位可调加载功能。(2)视频监测功能,可远程观看试验过程。(3)安全报警系统,可实现试验过程中无人值守。(4)软件保护功能,可以对负荷、位移分别设置上、下限位保护,如果超过限位则主机会停止工作,确保试验安全。(5)力控制、位移控制两种控制方式,可平滑切换。(6)记录、存储、试验数据功能。实时存储txt文本数据,防止断电丢失数据,试验结束后自动存储在数据库中,方便数据查询调出。(7)数据处理功能,计算机屏幕显示试验参数,自动描绘试验曲线,实时绘制多种类型曲线,如力-时间、力-位移、位移-时间等曲线。(8)断裂检测自动结束试验功能,自动结束试验。12.配置要求(1)十字加载:9500kN液压缸4台、力传感器4台、位移传感器4台、伺服阀4套。(2)弯曲加载:500kN液压缸2台、力传感器2台、位移传感器2台、伺服阀2套。(3)力传感器均具有双路输出功能(3)冷却系统一套(4)试验用油(5)本机所需伺服阀、控制器、位移传感器等关键元器件需要采购知名品牌。(6)工装夹具1套(7)保护装置1套(9)专用软件1套(10)计算机1台(11)打印机1台13.技术资质厂家需要提供生产过类似十字拉伸产品的技术经验,并在投标方案中配图。14.专用工具及技术资料等(1)常用消耗品备件和专用工具,配备维修和保养专用工具。(2)技术资料:包括公司所能提供的说明书、电子学线路图、机械系统装配图等。(3)所有主要设备都应该带有不锈钢铭牌,铭牌安装于操作面,高度应便于察看,铭牌尺寸大小根据所列参数进行调整。(4)仪器及生产商满足的相关国际安全标准15.质量标准:ISO9001认证16.人员培训(1)安装调试期间,卖方应准备好培训教材按机械、电气、液压、维修、保养和操作等内容给相关人员培训。(2)设备安装调试好后进行软件系统培训,包括初级和高级应用培训,培训总时间不少于15个工作日。17.安装、调试(1)土建基础的检查(2)合同生效后一个月内,卖方应提供详细的设备安装基础图以及相关技术资料及图纸。(3)供货商在设备安装前负责对设备土建基础施工进行检查,以保证设备与土建基础之接口要求。(4)设备到货后,卖方按照买方通知的日期,派具有丰富经验的专家负责对设备的安装、调试,直到设备正常运转。18.质量保证(1)整机质量保证期自双方最终验收签字之日起至少1年。在保修期内出现的设备质量问题,先由经卖方培训过的买方人员自行处理,若仍不能解决问题,则卖方应在24小时内对用户的服务要求作出响应,如果需要上门服务,保证在5个工作日内到达用户现场免费处理。(2)保修期内如果软件存在问题,卖方提供软件免费升级服务。(3)质量保证期内如有零件损坏,更换零件由卖方免费提供,同时对该件再重新计算质保期。19.售后及技术服务19.1厂家要有专职的维修工程师,要有备品备件库。在提出维修要求后,能在2小时内作出维修响应,2个工作日内到达用户现场。20.包装要求设备包装应符合中华人民共和国有关标准要求。包装材料必须坚固,能适应气候的变化,做到防震、防水、防蚀,能满足海运、铁路及公路运输要求,应明确吊装要求,在装运过程中因包装质量造成的设备损失由卖方承担。注:标记“★”技术要求,为实质性要求,投标文件中偏离将导致废标。第二标段:300吨高载荷液压伺服疲劳测试系统设备名称:300吨高载荷液压伺服疲劳测试系统数量:1用途:教学科研一、对设备的总体要求:本试验台为四柱组合式双轴动态加载试验系统,可实现单轴拉/压复合疲劳性能测试和单轴弯曲组合疲劳性能测试。是基于电液伺服技术开发的专用试验机。试验系统采用世界先进的电液伺服控制技术,实现动态载荷加载。所有响应此次投标的供货商需要逐条响应本招标要求的内容,并且在投标文件中针对具体的技术要求做必要的响应和解释,以便招标方能够充分全面的评估投标方的方案。任何针对加“★”技术要求的偏离将导致废标;所有响应此次投标的供货商需要提供完成的配置方案以及相应产品的文档,例如产品彩页、手册等,以便购买方全面评估投标方案。2.质保期限:验收合格之日起1年。3.交货期限:签订合同后180日内完成安装调试。二、试验机要求:供应商需要提供完整的系统产品,包含所有的组件——主机系统、控制系统、液压油源以及必要的连接件和附件等。系统所有部件、子系统均为同一供应商集成或制造;系统软件与硬件的供应商和开发商应为同一公司。拟购设备需满足的主要技术指标如下:1.主机系统:1.1、主机框架指标★1.1.1、试验空间不小于1160mm× 1160mm× 2400mm(长× 宽× 高);1.1.2、高度空间应可调;1.1.3、两作动器中心距不小于650mm。1.2、3000kN拉压伺服作动器参数指标1.2.1、最大静态试验力不小于± 3000kN;1.2.2、最大动态试验力不小于± 2400kN;★1.2.3、静态力测量精度≤± 1%(有效范围为满量程的4%~100%);1.2.4、位移行程不小于± 75mm;1.2.5、位移精度≤± 1%FS;★1.2.6、频率不小于5Hz;最大幅频特性能力不小于5Hz,± 0.5mm(作动器位移)1.2.7、工作压力21MPa。1.3、500kN弯曲伺服作动器参数指标1.3.1、最大静态试验力不低于± 500kN;1.3.2、最大动态试验力不低于± 400kN;★1.3.3、负荷静态测量精度≤± 1%(有效范围为满量程的4%~100%);1.3.4、位移行程不低于± 75mm;1.3.5、位移精度≤± 1%FS;★1.3.6、频率不低于5Hz;最大幅频特性能力5Hz,± 3mm(作动器位移)1.3.7、工作压力21MPa;1.3.8、拉压加载和弯曲加载实现联动控制;1.3.9、两端球铰安装。2、控制系统2.1、设备采用全数字化液压伺服控制系统。★2.2、控制回路采用PIDF控制回路,支持P、I、D、F等多个控制参数可调,闭环控制速率不低于1kHz。2.3、控制器每个通道配置不少于3路数字信号调理回路,同时提供不少于3组用的数字I/O和2通道D/A输出。2.4、控制器包含手持终端,可以移动作动器的位置以方便安装和更换样品,以及试验机上启动、暂停和停止测试应用程序。★2.5控制器应内置各种高级自适应控制补偿功能,通过各种补偿功能,可优化控制。命令可以实时调整,以使得到的响应与目标信号匹配,包括峰值、谷值、频率以及相位等。3、液压油源系统3.1、液压油源系统流量不低于300L/min,额定压力21MPa,且具有良好的防腐抗锈蚀特性。3.2、液压动力源应具有足够的安全机制,并且具有油温报警、液压油量不足报警等功能,保护系统不会因温度过高或油位过低而意外受损。3.3、液压动力源能够远程控制启动、关机等操作。4.位移传感器:(1)测量精度为± 0.5%FS;(2)传感器分辨率:5μm;(3)非线性度:± 0.01%FS,最小± 40μm;(4)重复精度:± 0.001%FS,最小± 2.5μm;(5)工作温度:-40~75℃;5.力传感器(1)过载能力:110%过载能力。(2)精度高,动静二用,拉压一致性好。(3)整体密封,性能稳定可靠。(4)抗侧向力好。(5)输出灵敏度小,刚性好,寿命长6、试样形式适用于多种复杂焊接节点(T型和十字型)的性能测试。7、夹具形式:★7.1、机械夹具承载不低于3000kN,用于焊接节点的单轴或轴向与弯曲组合加载。7.2、液压夹具承载不低于1000kN,用于单轴标准棒材和板材试样的疲劳试验,夹持范围:棒10-65mm板1-45mm8、专用工具及技术资料等8.1常用消耗品备件和专用工具8.2配备维修和保养专用工具。8.3技术资料提供说明书、电子学线路图、机械系统装配图等。8.4所有主要设备都应该带有不锈钢铭牌,铭牌安装于操作面,高度应便于察看,铭牌尺寸大小根据所列参数进行调整。9.仪器及生产商满足的相关国际安全标准:ISO9001认证9.1适用标准:GB/T2611-2007《试验机通用技术要求》JB/T8612-2015《电液伺服动静万能试验机》JJG556-2011《轴向加力疲劳试验机》10.人员培训10.1安装调试期间,卖方应准备好培训教材按机械、电气、液压、维修、保养和操作等内容给相关人员培训。10.2设备安装调试好后进行软件系统培训,包括初级和高级应用培训,培训总时间不少于15个工作日。11.安装、调试11.1土建基础的检查11.1.1合同生效后一个月内,卖方应提供详细的设备安装基础图以及相关技术资料及图纸。11.1.2供货商在设备安装前负责对设备土建基础施工进行检查,以保证设备与土建基础之接口要求。11.2设备到货后,卖方按照买方通知的日期,派具有丰富经验的专家负责对设备的安装、调试,直到设备正常运转。12、质量保证11.1整机质量保证期自双方最终验收签字之日起至少1年。在保修期内出现的设备质量问题,先由经卖方培训过的买方人员自行处理,若仍不能解决问题,则卖方应在24小时内对用户的服务要求作出响应,如果需要上门服务,保证在5个工作日内到达用户现场免费处理。11.2保修期内如果软件存在问题,卖方提供软件免费升级服务。11.3质量保证期内如有零件损坏,更换零件由卖方免费提供,同时对该件再重新计算质保期。13.售后及技术服务13.1厂家要有专职的维修工程师,要有备品备件库。在提出维修要求后,能在2小时内作出维修响应,2个工作日内到达用户现场。14.包装要求设备包装应符合中华人民共和国有关标准要求。包装材料必须坚固,能适应气候的变化,做到防震、防水、防蚀,能满足海运、铁路及公路运输要求,应明确吊装要求,在装运过程中因包装质量造成的设备损失由卖方承担。注:标记“★”技术要求,为实质性要求,投标文件中偏离将导致废标。
  • 【定制产品】上海百若——阻尼器疲劳试验台PLW
    p style="text-align: center "/pp style="text-align: center"img style="width: 335px height: 500px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/3c79e2a4-8698-4355-bfa0-58a9e6aa4a50.jpg" title="0.jpg" height="500" hspace="0" border="0" vspace="0" width="335"//pp style="text-align: center "strong阻尼器疲劳试验台PLW/strongbr//pp strong 1.生产厂商/strong/pp  上海百若试验仪器有限公司/pp  strong2.采购单位/strong/pp  成都博瑞精信科技有限公司/pp  strong3.主要功能/strong/pp  阻尼器、助力器耐久性能测试 /pp  加载波形正弦运动规律,编程循环嵌套不低于3层 /pp  对阻尼器、助力器进行力——位移功量图绘制,力——位移——时间曲线图绘制 /pp  产品具有轴向疲劳加载、侧向同时加载的功能 /pp  strong4.产品技术特点/strong/pp  1) 采用高集成度、强大的控制、数据处理能力、高可靠性控制测量系统。/pp  2) 采用基于神经元自适应PID算法的全数字、三闭环(力、变形、位移)控制系统,实现力、变形、位移全数字三闭环控制,各控制环间可自动切换,并在各方式间切换时实现无冲击平滑过渡。/pp  3) 可进行定位移、定速度、定应变、定应变速率、定负荷、定负荷速率等多闭环控制模式。/pp  4) 高精准24Bit数据采集系统,高分辨率,可扩展至8路AD采集。/pp  5) 试验过程中实时显示滞回环曲线。/pp  6) 试验过程中显示负荷、位移峰值谷值变化情况。/pp  7) 试验过程中显示动态波形加载曲线。/pp  8) 加载波形具有多层循环嵌套,且不低于3层。/pp  strong5.产品技术参数/strong/pp  最大试验力:动态± 60kkN /pp  负荷示值准确度:± 1% /pp  加载频率:0.01-50Hz /pp  振幅:4.3Hz时± 6.5mm /pp  横向力:2000N/pp strong 6.产品应用介绍/strong/pp  产品主要应用于阻尼器、助力器的动刚度测试,在进行动态加载时设备具有恒定侧向负载的加载能力,以模拟阻尼器实际工况,并按阻尼器轴向受力情况进行模拟,正弦波加载,按照一定的规律进行循环内置3层以上的嵌套循环控制。控制功能上并增加按照阻尼器的运动谱模拟控制功能。产品采用伺服电机油源进行疲劳动力加载,有效地降低能耗及噪音。在设备工作时,根据试验要求,系统会根据设定的频率和振幅,自动耦合电机转速,输出合适的流量,不产生多余的流量,系统不发热。转速低,噪音也低。作动器采用液压静压轴承油膜密封方式进行密封,活塞杆由高压油膜支撑,可以承受一定的侧向力,保证了伺服作动缸的高动态性和高寿命等特性。这种无粘阻现象的特性可以在高动态下确保对试样实施高灵敏的轴向力控制以及试验所需直线运动的高精度位移控制。中文软件界面,符合客户的操作习惯。系统的高响应,低噪音,多循环嵌套控制运动谱,符合客户对这一领域试验的需求。/p
  • 中国机械工程学会发布《轴承套圈(滚道)喷射式强化研磨机》团体标准
    日前,经中国机械工程学会标准化工作委员会审定,《轴承套圈(滚道)喷射式强化研磨机》(T/CMES 12002-2022)标准正式发布,并将于2022年2月实施。该标准由中国机械工程学会特种加工技术分会组织、广州大学广东省强化研磨高性能微纳加工工程技术研究中心(广州市工业和信息化委机器人智能装备研究平台)牵头研制。高端装备作为“大国重器”及“装备制造皇冠顶端的明珠”,处于国家高新技术价值链顶端和现代产业链核心环节,是实现“中国制造2025”、“制造强国”及“新基建”战略优先发展方向。而轴承作为重要的运动和动力传递核心功能部件,更被称为“装备芯片”,位列关键核心基础件首位。高端装备关键核心零部件射流冲击强化改性微纳研磨(成套)装备轴承套圈(滚道)喷射式强化研磨机针对以工业机器人减速器轴承为代表的高端装备关键核心零部件,面向 GCr15、9Cr18、Cronidur 30、Si3N4、ZrO2、X-30、CSS-42L、ZGCr15、GCr15SiMn等新一代高性能轴承高温合金材料,开展射流冲击强化改性微纳研磨高性能加工。该设备作为集磨粒微切削、超声强化、弹塑性变形、多相射流、固液相摩擦化学效应等多种方法于一体的抗疲劳、抗腐蚀、抗磨损的高性能制造装备,通过机-电-液-智等多目标协同融合控制,首创具有“表面微织构(油囊、纹理)、N-M络合物微纳尺度强化”特性的表面微纳强化改性层,改善精度等级、工况振动、有效运行寿命、MTBF、强化层硬度、扭矩传递效率等关键核心指标,实现轴承基础件在高功率密度加工环境下的宏\介\微多尺度抗磨延寿、高温耐蚀、抗疲劳、长寿命、精度保持性及控形控性适配性等高性能制造目标,突破其高精度、高能效、高寿命、高强度、高可靠性等“五高”服役性能瓶颈,助力装备运转平稳性、重复定位精度、回转精确度及可靠性寿命等服役行为性能指标显著提升。工业机器人减速器轴承射流冲击强化改性微纳研磨加工该技术标准规定了轴承套圈(滚道)喷射式强化研磨机的范围、术语定义、结构组成、技术参数、质量保证、安全性试验、检验规则标志、包装及贮运等要求,显著提升轴承等基础件成型质量、材料强度及工作性能等。依托该标准研制成功的技术装备可进一步拓展至航空航天、隧道盾构、武器装备、海洋工程、数控机床、轨道交通、新能源、精密仪器、智能农机、核电等重大装备发展领域,为最终形成具有完全自主知识产权的装备基础件射流强化改性微纳研磨加工装备标准群奠定了坚实的基础,对服务国家新材料新装备新制造交叉创新学科掌握标准制定权,突破国际高端装备高性能智能制造“卡脖子”技术壁垒提供关键变革性手段,具有重大意义和深远影响。同时,该系列另一项标准《轴承套圈(滚道)喷射式强化研磨加工工艺》也已进入立项预研。
  • 中国首台高温接触疲劳试验机落户钢研
    滨州创元设备机械制造有限公司1月4日收到竞标胜出通知书,由本公司全权代理的日本东京试验机公司生产的高温接触疲劳试验机在中国钢研科技集团招标项目中中标。据称,该装置是中国首台高温接触疲劳试验机。该装置的引进将对中国轴承材料研发等领域做出有益的贡献。
  • 中国科学院金属研究所1.79亿元采购疲劳试验机
    详细信息 [材料设备][沈抚新区]中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目[重发第1次公告] 辽宁省-沈阳市-和平区 状态:公告 更新时间: 2023-05-12 [材料设备][沈抚新区]中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目[重发第1次公告] 一、招标条件 中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目已经由辽宁省﹒沈抚新区﹒沈抚新区备案。以辽示范区备2022】9号批准建设,招标人为中国科学院金属研究所,工程所需资金来源为自筹。项目出资比例100,项目已具备招标条件,现对该项目的中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目D-4厂房配电柜采购及安装进行公开招标。 二、项目概况与招标范围 1.项目名称:中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目 2.建设地点:辽宁省沈抚改革示范区沈东七路33号 3.项目规模:本项目利用原有厂房改造成特殊合金与高端轴承试验基地,占地面积约35220平方米,总建筑面积约36500平方米。厂房内拟安置激光粒度仪、水冷 单晶炉、液态金属冷却单晶炉、接触疲劳试验机、轴承振动测量仪、气体雾化设备、 粉末热压设备、高速圆度仪等设备,拟开展以先进高温合金及叶片制备技术、单晶高温合金设计与制备、高端轴承研制、气体雾化机理研究、铝基复合材料等科研单元研究,并配套循环冷却水泵房系统、配电所、换热站等设备用房和围墙。 4.项目投资估算:17900.1万元 5.标段(包)合同估算:中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目D-4厂房配电柜采购及安装:460.0万元 6.工期要求:2023年06月10日 开工至 2023年08月31日 竣工 7.本招标项目的标段划分: 标段编号 标段名称 招标范围 工期(天) 保证金金额(万元) 210101TP003001225001002 中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目D-4厂房配电柜采购及安装 包括D-4厂房配电柜的供应、装卸运输、保险、安装、调试、验收、向发包人交钥匙使用、保修及伴随服务等全部内容,详见供货要求部分内容。 82 80000.0 8.招标范围:包括D-4厂房配电柜的供应、装卸运输、保险、安装、调试、验收、向发包人交钥匙使用、保修及伴随服务等全部内容,详见供货要求部分内容。 三、投标人资格要求 1.本次招标要求投标人须具备 [施工总承包﹒机电工程﹒机电工程三级](含)以上或者[专业承包﹒建筑机电安装工程﹒建筑机电安装工程三级](含)以上资质 2.投标人拟派项目经理/总监理工程师/负责人须具 资格 3.本次招标不接受联合体投标。 4.其它要求:1在中华人民共和国境内注册、具有独立承担民事责任能力的配电柜制造商; 2具有建筑机电设备安装工程专业承包三级及以上资质或者机电安装工程施工总承包三级及以上资质,并具有有效的安全生产许可证; 3投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的投标人; 4不接受联合体投标,不接受代理商投标。 5.允许互跨专业承接同等级业务:否 四、招标文件的领取 1.领取时间:2023年05月12日 08时30分至2023年05月18日 23时59分 2.领取地点:请到辽宁省沈抚改革创新示范区综合交易平台https://www.lnzbtb.com/BPSystem文件领取菜单资格确认并领取文件 五、投标文件的递交 1、投标文件递交的截止时间(投标截止时间):2023年06月02日 09时30分。 投标文件递交方式: 通过辽宁省沈抚改革创新示范区综合交易平台https://www.lnzbtb.com/BPSystem网上递交。 2、开标方式: 远程开标(不见面交易) 远程开标(不见面交易): 请按招标文件规定时间登录“辽宁省电子招标投标交易综合服务系统(“不见面交易”综合服务系统)http://nmts.lnwlzb.com/bidopening” 进行远程、在线解密。 3、逾期送达的投标文件,招标人不予受理。 六、发布公告的媒介 本次招标公告同时在辽宁省沈抚改革创新示范区综合交易平台、中国招标投标公共服务平台、辽宁省招标投标监管网、辽宁建设工程信息网上发布 注:招标公告发布时间不得少于5日。 七、其他说明 八、招标人信息 招标工作负责人 制定招标文件主要条款人 姓名: 张老师 姓名: 于阳 单位: 中国科学院金属研究所 单位: 辽宁工程招标有限公司 职务: 职务: 职称: 职称: 九、联系方式 招标人: 中国科学院金属研究所 招标代理机构: 辽宁工程招标有限公司 地址: 沈阳市沈河区文化路72号 地址: 辽宁省沈阳市和平区南九马路47号 邮编: 邮编: 110005 联系人: 张老师 联系人: 于阳 电话: 024-23971635 电话: 024-23389240 传真: 传真: 024-23398678 异议联系人: 王天甲 异议联系人电话: 024-23389240 电子邮件: 电子邮件: lngczbyxgs@163.com × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:疲劳试验机 开标时间:2023-06-02 09:30 预算金额:1.79亿元 采购单位:中国科学院金属研究所 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:辽宁工程招标有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 [材料设备][沈抚新区]中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目[重发第1次公告] 辽宁省-沈阳市-和平区 状态:公告 更新时间: 2023-05-12 [材料设备][沈抚新区]中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目[重发第1次公告] 一、招标条件 中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目已经由辽宁省﹒沈抚新区﹒沈抚新区备案。以辽示范区备2022】9号批准建设,招标人为中国科学院金属研究所,工程所需资金来源为自筹。项目出资比例100,项目已具备招标条件,现对该项目的中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目D-4厂房配电柜采购及安装进行公开招标。 二、项目概况与招标范围 1.项目名称:中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目 2.建设地点:辽宁省沈抚改革示范区沈东七路33号 3.项目规模:本项目利用原有厂房改造成特殊合金与高端轴承试验基地,占地面积约35220平方米,总建筑面积约36500平方米。厂房内拟安置激光粒度仪、水冷 单晶炉、液态金属冷却单晶炉、接触疲劳试验机、轴承振动测量仪、气体雾化设备、 粉末热压设备、高速圆度仪等设备,拟开展以先进高温合金及叶片制备技术、单晶高温合金设计与制备、高端轴承研制、气体雾化机理研究、铝基复合材料等科研单元研究,并配套循环冷却水泵房系统、配电所、换热站等设备用房和围墙。 4.项目投资估算:17900.1万元 5.标段(包)合同估算:中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目D-4厂房配电柜采购及安装:460.0万元 6.工期要求:2023年06月10日 开工至 2023年08月31日 竣工 7.本招标项目的标段划分: 标段编号 标段名称 招标范围 工期(天) 保证金金额(万元) 210101TP003001225001002 中国科学院金属研究所沈抚园区特殊合金与高端轴承试验基地项目D-4厂房配电柜采购及安装 包括D-4厂房配电柜的供应、装卸运输、保险、安装、调试、验收、向发包人交钥匙使用、保修及伴随服务等全部内容,详见供货要求部分内容。 82 80000.0 8.招标范围:包括D-4厂房配电柜的供应、装卸运输、保险、安装、调试、验收、向发包人交钥匙使用、保修及伴随服务等全部内容,详见供货要求部分内容。 三、投标人资格要求 1.本次招标要求投标人须具备 [施工总承包﹒机电工程﹒机电工程三级](含)以上或者[专业承包﹒建筑机电安装工程﹒建筑机电安装工程三级](含)以上资质 2.投标人拟派项目经理/总监理工程师/负责人须具 资格 3.本次招标不接受联合体投标。 4.其它要求:1在中华人民共和国境内注册、具有独立承担民事责任能力的配电柜制造商; 2具有建筑机电设备安装工程专业承包三级及以上资质或者机电安装工程施工总承包三级及以上资质,并具有有效的安全生产许可证; 3投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的投标人; 4不接受联合体投标,不接受代理商投标。 5.允许互跨专业承接同等级业务:否 四、招标文件的领取 1.领取时间:2023年05月12日 08时30分至2023年05月18日 23时59分 2.领取地点:请到辽宁省沈抚改革创新示范区综合交易平台https://www.lnzbtb.com/BPSystem文件领取菜单资格确认并领取文件 五、投标文件的递交 1、投标文件递交的截止时间(投标截止时间):2023年06月02日 09时30分。 投标文件递交方式: 通过辽宁省沈抚改革创新示范区综合交易平台https://www.lnzbtb.com/BPSystem网上递交。 2、开标方式: 远程开标(不见面交易) 远程开标(不见面交易): 请按招标文件规定时间登录“辽宁省电子招标投标交易综合服务系统(“不见面交易”综合服务系统)http://nmts.lnwlzb.com/bidopening” 进行远程、在线解密。 3、逾期送达的投标文件,招标人不予受理。 六、发布公告的媒介 本次招标公告同时在辽宁省沈抚改革创新示范区综合交易平台、中国招标投标公共服务平台、辽宁省招标投标监管网、辽宁建设工程信息网上发布 注:招标公告发布时间不得少于5日。 七、其他说明 八、招标人信息 招标工作负责人 制定招标文件主要条款人 姓名: 张老师 姓名: 于阳 单位: 中国科学院金属研究所 单位: 辽宁工程招标有限公司 职务: 职务: 职称: 职称: 九、联系方式 招标人: 中国科学院金属研究所 招标代理机构: 辽宁工程招标有限公司 地址: 沈阳市沈河区文化路72号 地址: 辽宁省沈阳市和平区南九马路47号 邮编: 邮编: 110005 联系人: 张老师 联系人: 于阳 电话: 024-23971635 电话: 024-23389240 传真: 传真: 024-23398678 异议联系人: 王天甲 异议联系人电话: 024-23389240 电子邮件: 电子邮件: lngczbyxgs@163.com
  • 试验机论坛:疲劳测试已成为当前的研究热点
    仪器信息网讯 2013年5月16日,在CISILE 2013召开期间,由中国仪器仪表行业协会试验仪器分会与仪器信息网主办的“第二届中国试验机技术论坛”在中国国际展览中心成功举办。本次论坛围绕试验机最新技术进展、试验机技术最前沿应用等主题,特别邀请了3位试验机的资深用户以及厂商代表作了精彩报告,近40位试验机行业的专家、用户、厂商代表参加了会议。  中国建筑材料科学研究总院包亦望教授  报告题目:超高温极端环境下的力学性能评价  中国建筑材料科学研究总院包亦望介绍到,航空航天领域的很多材料构件工作在高超声速流、超高温氧化、高低温腐蚀等极端特殊环境下,因此对这些条件下的材料构件性能评价难度极大。  同时,包亦望指出,超高温力学性能评价是关系航空航天飞行器成败的关键,目前国内极端特殊环境下材料构件性能评价存在两个问题:第一没有科学的测试装置,具体表现在缺少服役过程在线检测数据,试验夹具不能承受极端环境,样品支撑和加载很困难 第二,没有测试方法标准,具体变现在现有技术和标准无法满足极端环境应用,缺少材料构件性能评价表征方法,缺少材料/构件失效机理评价准则。  最后,包亦望总结到,解决超高温极端环境下的力学性能评价的关键是采用模块化组合式的试验设备、进行非接触式的位移测量与易位加载、在氧化、高温与腐蚀的耦合环境下保护好夹具。  清华大学航天航空学院工程力学系教授王习术  报告题目:湿度对材料疲劳强度影响的试验与评估方法  清华大学航空学院工程力学系教授王习术介绍到,疲劳研究的工程领域主要有高速与城市交通车辆、普通轿车,航空飞机、微电子,大型水利,风力发电等,这些领域的疲劳测试又各有特色,比如,普通轿车的结构疲劳试验要求控制联动,根据情况进行比例加载或非比例加载,此外加载类型须根据不同路况进行变更。  报告中还指出,相对湿度大于60%的环境对铝合金材料的高周(³ 105)疲劳强度影响不能忽视,而微弧氧化+封孔工艺制备的陶瓷涂层能有效增强铝合金的疲劳强度,减少湿度对其的影响。此外,王习术强调,疲劳导致工程结构的失效及断裂事故时有发生,相对湿度降低铝合金疲劳强度的失效机制还有待进一步研究,研究队伍尚需科研人员和工程技术人员以及试验机厂商共同努力。  丹东奥龙射线仪器集团有限公司技术总监姜盛杰  报告题目:工业X射线的发展趋势  丹东奥龙射线仪器集团有限公司技术总监姜盛杰谈到,目前市场上常规的射线检测仪器主要有X射线探伤机、共频固定式X射线衍射仪、X射线成像衍射系统、在线检测系统等。其中,便携式X射线探伤机主要应用于野外。此外,从便携式X射线探伤机的发展情况来看,纵频、横频、高频固定式的、数字成像便携式的、工业CT是目前的研究热点。  北京工业大学机电学院尚德广  报告题目:复杂载荷下高温多轴多轴疲劳强度评估与寿命预测研究  北京工业大学机电学院尚德光指出,重大装备寿命—安全服役技术一直以来都被列入国家的中长期科技发展规划当中,因此重大装备的疲劳测试一直都是研究热点。在工程设计中会遇到很多疲劳测试设计,但是在一些方面还存在不足,目前拟需要解决的问题是结构细节抗疲劳设计、重大机械装备结构定寿、高温服役环境下关键结构零部件寿命损耗监测、服役中重大装备结构延寿等。会议现场
  • 祝贺北京创元-接触疲劳试验机在丽水金属研究所验收完毕
    和繁忙的5月告别,我们迎来了充满希望的6月,一切都是新的开始在此前疫情肆虐全球恶劣环境下,日本工程师无法来华安装仪器,我司北京创元——王道元董事长迎难而上,带领员工克服各种困难,承接日方的委托,代替日本工程师完成了包括丽水金属所在内的有关客户相关设备的安装,得到了广大用户的一致好评。日本东京衡机公司是世界著名材料试验机生产厂家之一。自本公司北京创元——2009年帮助钢铁研究总院轴承室导入首套高温接触疲劳试验机组以来,钢铁研究总院使用该设备已经取得了较为满意的研究成果(所得疲劳寿命数据稳定可靠且再现良好)。因此2018年和2020年宝钢集团作为钢铁行业龙头分别导入了2台和4台东京衡机公司接触疲劳试验机,中科院金属所、兴澄特钢、大冶特钢、燕山大学、山东钢铁、斯凯孚等纷纷导入日本东京衡机公司接触疲劳试验机。此次丽水金属研究所在南京理工大学的引荐下导入该公司接触疲劳试验机,标志着TRF-1000在浙江和江苏也得到了认可。祝愿已经安装成功的2台设备能够为丽水金属研究所研究出高质量轴承和齿轮钢材有所贡献。 在丽水金属研究所与南京理工大学,我们分别展示了接触疲劳试验机、高速冲击试验机等仪器 ,同时对客户提出的仪器相关问题,技术人员详细介绍了设备的使用方法、维护、及日常使用中的注意事项等相关知识。在技术人员的指导下,客户现场进行了仪器的操作,设备的良好性能令客户非常满意!过硬的专业知识和工作能力,也为客户留下了深刻印象。获得了客户的一致认可。能被用户肯定和信任,被认可是对我们莫大的幸运!我们愿与客户共同前进,实现美好理想。将始终秉承助力科研领域的发展,一如既往的支持广大科研人员的创新研究,为客户提供更加优质的服务! 北京创元冠国际科技有限公司是先进材料制备与评价高端设备专业供应商,致力于为不同行业的客户提供最先进的材料制备与评价装置。我们是由留日博士王道元教授和日本九州大学指导教官林安德教授联合海外学人、日美国际友人共同投资创办。公司在金属材料、纳米表面成分/化学状态/晶体结构方面薄膜制备和表面评价、新材料/合成/改性、热电材料热电特性/热传导率/热膨胀特性评价装置、轴承/润滑/高温接触疲劳/磨损、纳米粒子连续制造装置、模拟原子核发电方面、电化学测定系统、软磁性材料交流特性测定装置、电池充放电评价装置十大领域提供专业的技术和服务,产品被广泛应用于陶瓷、钢铁、汽车制造、复合材料等各个行业,客户包括清华大学、上海交大、南京大学、宝武集团、中科院硅酸盐所、电工所和理化所、北京钢铁研究总院等数十家国内知名企业、研发中心、高等院校、检测机构等,已经促进日美等公司和清华大学,浙江大学,中科院电工所建立了3个联合实验室。我们拥有一支充满活力的高素质销售队伍和技术全面、经验丰富的售后服务队伍,和一批具有丰富技术知识和应用经验的高级技术人员。我们愿与广大同仁共同前进,实现美好理想。 期待与您合作,可通过仪器信息网 400-860-5168转1696 和我们取得联系!欢迎您的来电
  • 小载荷疲劳测试,那都不是事儿~
    疲劳性能作为材料的一项基本性能指标,在日常的测试中,我们会碰到各种各样的挑战。其中有一些材料:如生物材料、电子元器件等,所用到的载荷较小,因此对试验设备配置的要求也更高。您是否还在苦苦找寻如何进行小载荷疲劳测试的配置?您是否还在担心小载荷疲劳测试结果不稳定且易受影响?别慌!英斯特朗给你支招!一般来说,低于10N的测试我们称之为小载荷测试。此类测试中有各种因素影响测试结果,如试样的制备、夹持和测量误差都有可能会导致测试结果的显著差异。英斯特朗Eletropuls动静态万能试验机结合专利的Dynacell动态载荷传感器以及基于刚度的调谐方式可实现精确的小载荷疲劳测试。另外,可配置高低温环境箱、水浴槽和非接触式视频引伸计等进行试样在特定环境条件下的材料力学性能。那么英斯特朗Eletropuls动静态万能试验机到底可以做哪些小载荷疲劳测试呢?让我们一起来一睹为快!英斯特朗小载荷测试应用案例1软组织测试一般而言,软组织材料如水凝胶、硅胶、树脂等,测试力值相对较低,因此,测试设备的配置和测试方法对测试结果的准确性至关重要。Instron电子动静态万能试验机E1000非常适用于对软组织材料的循环或疲劳测试。在此类测试中,E1000将会配合小载荷传感器如250N Dynacell载荷传感器、100N、50N或10N静态载荷传感器用于更精确的载荷测试。以下为使用E1000配合250N Dyancell载荷传感器及水浴箱进行的水凝胶的动态拉伸测试,测试条件为载荷1±0.5N,2Hz。此测试优势在于应用250N Dynacell载荷传感器消除惯性力,并使用高级幅度控制方式确保载荷峰值。同时如需要消除测试过程中的外部噪音,可在软件中设置过滤消除噪音功能,确保得到您想要的测试数据。2金属薄片测试此测试是根据标准ASTM B593对电子元器件如电路板上、插座上的铜合金材料进行弯曲疲劳性能进行验证,确认其疲劳寿命。ASTM B593在该测试中,由于加载链运动会产生惯性力,使用Instron专利Dynacell载荷传感器可以减轻这种影响。由于惯性力和加载链共振问题,在任何试验机上实现对柔性样品的纯载荷控制历来都具有挑战性。ElectroPuls基于刚度的调谐考虑了这些因素,可以更好地实现柔性样品的载荷控制测试。3电子元器件薄片测试该测试是对一种较小较薄的电子元器件材料进行循环测试。由于样品载荷达到mN级别,测试难度较大,无法进行自动调谐,故需进行手动回路调谐。且经过空载下的噪音比较,显示夹具的重量对于噪音的产生有很大影响。故我们最终通过使用客户自制夹具(重量仅为几克)来减轻噪音影响(下图左)。下图右显示采用客户自制轻夹具空载噪音低至±1mN。该测试使用Instron Electropuls E3000动静态测试系统配置10N载荷传感器。如需消除噪音,可开启波形过滤功能,但由于客户要求最原始数据,因此未启用该功能。测试条件:载荷峰值-25 mN ,80mN,位移振幅控±0.5mm,10Hz,200周期循环测试英斯特朗ElectroPuls动静态万能试验机测试范围广泛,可实现从单轴试验到拉扭双轴测试。不仅可用于小载荷疲劳测试,同样可用于金属、塑料等材料测试,其最大测试能力可达到10kN/100Nm。ElectroPuls,以更简单、更智能、更安全的方式满足您的测试需求。如您需了解更多英斯特朗有限公司,请拨打英斯特朗官方热线:400-820-2006。
  • 增压气管疲劳性测试——汽车检测市场的“处女地”
    仪器信息网讯 2012年9月12日仪器信息网编辑来到武清中华自行车王国产业园对天津安维新检测技术服务有限公司进行参观采访。天津安维新检测技术服务有限公司(以下简称:安维新)总经理孟广新带领我们参观了实验室。   孟广新介绍说,安维新是2010年成立,专业从事第三方公正检测、资询服务,可对机车和汽车用各种气压管、汽车涡轮增压进气管、排气管进行模拟汽车极限运动测试,是国内唯一一家拥有汽车涡轮增压气管疲劳耐久性试验能力的检测机构。  孟广新进一步介绍说,以前国内没有这方面的检测能力,国内汽车制造商通常将汽车涡轮增压进、出气管送到欧洲做检测,每次检测都要花费10万美元以上,成本很高。安维新与国内的一家设备制造厂合作共同开发了一款以高低温、震动、压力、脉冲为一体的综合试验箱,填补了国内空白。  她详细讲解了该试验箱是模拟汽车对管路的试验情况:将待测气管连接到箱内的管路上,实验箱通过管路向气管中充气。通过调节冲气温度、湿度、压力,对气管的质量进行测试 通过间歇性充气及管道振动,模拟气管的脉冲和振动实验。通过连续试验上百个小时,最后鉴定气管的疲劳耐久性能。快温变湿热、压力、脉冲、振动综合试验箱增压空气冷却器管实验涡轮增压进出气管实验 孟广新认为国内气压管路的检测市场很有前景,前一段时间刚刚做完通用汽车的涡轮增压进、出气管的疲劳耐久性试验,客户对实验过程十分认可。目前安维新的首要任务是将此项服务,向汽车气压管生产厂家、汽车制造厂家等潜在用户进行推广。
  • RTEC轴承试验机:评定轴承摩擦学性能的新的利器
    Rtec公司和德国Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology ( IWS )联合开发的 最新高精度轴承试验机投入使用,这台轴承试验机被用户命名为:SULUTrib(Super lubricity tribometer)。 该设备被应用于轴承摩擦学性能测试,为研究院的科研工作提供了强有力的支持。相对于传统轴承试验机,该设备设计可兼顾滚动轴承和滑动轴承的超低摩擦系数的测试,用来评定轴承涂层材料在干摩擦或润滑条件下摩擦系数、磨损量等摩擦学特性,也可以做轴承的PV值试验。采用伺服电机闭环加载技术,载荷范围可达10kN(可定制更高载荷),伺服电机驱动可实现连续旋转或者摆动,可设定角度做摆动试验,用来考核轴承在不同运动条件下的摩擦学特性,也用来评定轴承寿命。 滚动轴承测试滑动轴承测试RTEC轴承试验机带有加热和测温功能,也可以实现一定电流和电压下的载流(ECR)测试,该功能可以用于新能源电车传动部位轴承的载流测试,用于评价轴承材料、涂层、润滑剂在带电条件下的摩擦学性能。滑动轴承根据安装使用位置分轴向安装的和径向安装两种,轴向安装主要用PV值来评价它的性能,就是用最高旋转线速度乘以正压力的值带表示它的使用极限工况。径向安装主要是做端面磨损实验。滑动轴承主要用在承受较高载荷,中低速条件下,船用、内燃机等。RTEC轴承试验机以其多功能性和高精度,成为评定轴承摩擦学性能的新的利器,为轴承研究和应用领域带来了新的测试技术创新。
  • 工程材料疲劳可靠性有望实现高效“体检”
    作者:郝晓明 来源:科技日报疲劳失效是工程构件长期可靠服役所面临的重要问题。为了评价工程构件及各种材料的疲劳可靠性,往往采用足够数量的疲劳试样进行大量长时疲劳测试,这种既耗时又耗材的疲劳测试方法在工业界和实验室已使用了近百年。如何建立高通量即一次性对多个样本进行检测的疲劳测试方法与表征技术,实现低成本、快速评估材料疲劳可靠性是一个有待解决的关键问题。近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心张广平研究员团队在前期小尺度材料疲劳行为研究的基础上,与东北大学材料科学与工程学院张滨教授团队合作,提出了一种材料疲劳性能高通量、快速评价的思想,设计并建立了一种能够同时对多个小微试样进行对称弯曲疲劳加载的测试系统,并在其上对核电、高铁、汽车等领域用的几种典型工程材料进行了高通量疲劳测试,通过对比和计算模拟进行了验证,建立了材料疲劳性能的高通量测试技术和方法。据介绍,该技术既可模拟标准规定的疲劳极限升降法快速获得材料的疲劳极限,也可一次性获得应力幅或应变幅与疲劳寿命之间的曲线;在一周内快速获得材料的疲劳数据,耗时仅为采用前述标准测试方法的1/4;基于经典的Tanaka-Mura模型,科研团队建立了该测试技术所获得的材料疲劳极限与标准试样疲劳极限间转换因子的理论预测模型。此外,利用该技术分别对经不同温度长时热暴露和经γ射线辐照的核主泵螺栓用F316不锈钢的疲劳性能进行了评价,证明了该方法在工程实际的适用性,为先进材料的疲劳性能快速评价提供了新策略。该高通量疲劳性能测试系统、技术与原理的建立,不仅为核电等在役关键工程构件疲劳性能测试提供了一种低成本、高效快速的新方法,且为增材制造复杂形性构件、材料表面涂层、腐蚀层和改性层、焊缝区以及材料结构单元和应力、应变集中区域等微小区域的本征疲劳性能评价提供了有效的评价策略,为在役工程构件疲劳可靠性“体检”提供新思路。同时,这一高通量疲劳性能测试方法和评价技术有望进一步推动材料、构件疲劳性能数据库的高效建立和物理模型-数据融合驱动的工程构件疲劳寿命的快速预测。
  • 力学所在钛合金超高周疲劳研究中取得新进展
    长寿命高可靠是重大工程装备的重要指标,特别是以先进航空发动机和高铁车轴为代表的关键部件,服役寿命内承受了超过107甚至1010周次的循环载荷作用,进入了超高周疲劳(即107周次以上的疲劳)研究范畴,这颠覆了传统基于疲劳极限(对应107周次)的疲劳强度与寿命设计理念,成为近年来疲劳研究的前沿和热点。因此,揭示超高周疲劳的微观机理和规律等科学问题,建立疲劳寿命与疲劳强度的准确预测模型,将具有重要的科学意义和工程应用价值。力学所非线性力学国家重点实验室微结构计算力学课题组以航空发动机用TC17钛合金和增材TC4钛合金为研究对象,揭示了疲劳载荷过程中形成的形变孪晶和纳米晶是钛合金超高周疲劳裂纹萌生和演化的重要因素(图1),提出了钛合金超高周疲劳裂纹萌生和初始扩展机理(图2);通过巧妙的变幅加载设计,测得超高周疲劳裂纹萌生和初始扩展区域的等效裂纹扩展速率在10-13~10-11 m/cyc量级(图3a和3b),进而对超高周疲劳寿命进行了预测,预测结果与实验结果吻合(图3c)。图1 TC17钛合金扫描电子显微镜和电子背散射衍射观测结果(σα=588 MPa, R=–1, Nf=1.4×108 cyc). a: 试样局部区域扫描电子显微镜图像. b-d: 分别是图a中方框区域的反极图、相图以及母体晶粒和孪晶变体基面的施密特因子. e: 微裂纹附近扫描电子显微镜图像. f-h: 分别是图e中方框区域的反极图、相图以及母体晶粒和孪晶变体基面的施密特因子. 加载方向沿着纸面向上和向下.图2 钛合金超高周疲劳裂纹萌生和初始扩展机理示意图. (i) 疲劳载荷过程中位错塞积引起的局部高应力诱导孪晶、滑移或微裂纹的形成. (ii) 孪晶系统或位错之间的相互作用导致位错胞或位错墙的形成,进而形成微尺度滑移带和亚微米晶粒,最终形成纳米晶粒 然后,微裂纹沿着纳米晶粒-粗晶粒界面或在纳米晶粒区域内形成. 此过程中,由于微结构不均匀或变形不协调,微裂纹的形成也可以与晶粒细化无关,即微裂纹形成于α相团簇、较大的α相或α-β界面. (iii) 微裂纹增长或联接,并在疲劳载荷过程中进一步诱导晶粒细化或微裂纹的形成. (iv) 过程(iii)继续,直到裂纹萌生和初始扩展阶段结束.图3 增材TC4钛合金超高周疲劳裂纹萌生和初始扩展速率与寿命预测. a: 变幅加载下SEM照片(σα,H= 600 MPa, σα,L= 400 MPa, R=–1, σα,L下累积1.6×108周次). b: 裂纹萌生和初始扩展区域(Fine Granular Area, FGA)内等效裂纹扩展速率与文献中裂纹扩展速率的比较. c: 不同应力比下S–N数据以及R=–1下疲劳寿命预测结果与实验结果的比较.研究发现,材料缺陷不仅会显著降低钛合金的疲劳性能,而且缺陷对高周和超高周疲劳行为的影响与其引入形式密切有关。对于材料内部缺陷,高周和超高周疲劳S–N曲线呈现连续下降特征,而表面人工缺陷试样S–N曲线具有平台区特征(图4)。原位显微镜观测以及扫描电子显微镜和透射电子显微镜观测表明,与内部缺陷诱导的超高周疲劳失效不同,表面人工缺陷诱导的超高周疲劳未呈现伴随纳米晶粒形成的、缓慢的裂纹萌生和初始扩展过程;一旦裂纹萌生,裂纹将快速增长,试样在很少周次内发生失效(图5)。认为这种失效是疲劳载荷与时间相关过程(如水气影响、氢的作用等)的协同作用所致。进一步提出试样几何形状和表面缺陷对钛合金高周和超高周疲劳强度的影响模型。该模型不但能用于关联缺陷对钛合金疲劳强度的影响(图6a),而且也有效用于文献中缺陷(包括裂纹)对一些金属材料高周疲劳强度的影响(图6b-6f)。图4 缺陷引入形式和缺陷尺寸对疲劳性能的影响. (a) 缺陷引入形式对增材TC4疲劳性能影响. (b) 人工表面缺陷对TC17钛合金疲劳性能影响. 实线表示双对数坐标下线性拟合得到的中值S–N曲线.图5 含表面人工缺陷TC17钛合金超高周疲劳原位显微镜观测(σα=368 MPa, R=–1, Nf=1.95×107). 加载方向沿着纸面向上和向下.图6 缺陷对高周和超高周疲劳强度影响的模型结果与实验结果比较.对几种常用的应力比对高周疲劳强度影响模型在超高周疲劳范畴的预测能力也进行了对比研究。多种材料实验数据表明,Walker公式σα,R=σα,-1[(1–R)/2]γ相比Goodman公式σa,R=σα,-1[1–(σm/σb)]和Smith-Watson-Topper公式σa,R=σα,-1[(1–R)/2]1/2更好地预测应力比对超高周疲劳强度的影响(图7),其中σα,R和σα,-1分别是应力比R和–1下的疲劳强度,σm和σb是平均应力和拉伸强度,γ是材料参数。图7实验结果与不同模型预测结果的比较.相关研究得到国家自然科学基金基础科学中心“非线性力学的多尺度力学研究”项目(11988102)、国家自然科学基金重大研究计划“航空发动机高温材料/先进制造及故障诊断科学基础”培育项目(91860112)等支持。部分研究结果是与北交大等合作完成,主要研究成果发表在Int. J. Fatigue 2023, 166: 107299 2023, 167: 107331 2022, 160: 106862 Eng. Fract. Mech. 2022, 259: 108136 2022, 272: 108721 2022, 276: 108940 J. Mater. Sci. Technol. 2022, 122: 128-140 Theor. Appl. Fract. Mech. 2022, 119: 103380。
  • 俞书宏院士团队与吴恒安教授团队发现河蚌铰链脆性成分中的抗疲劳结构
    脆性材料作为结构或功能部件被广泛应用于航空航天、电子器件和组织工程等领域。由于人工脆性材料对微裂纹和不易察觉的缺陷很敏感,在长时间的循环载荷作用下,材料很容易累积损伤产生疲劳裂纹,进而存在失效的风险。随着可折叠穿戴设备的发展,对具有高疲劳抗性的可变形功能材料的需求日益凸显。通过模仿典型的生物矿物材料如珍珠母、骨骼等的结构设计可以提升脆性材料疲劳抗性,但这常依赖于疲劳裂纹扩展过程中增韧行为,然而一旦裂纹开始扩展,就会对器件的性能产生不可逆的影响,因此寻找并开发新的耐疲劳结构模型对未来可变形功能材料的设计制备具有重要的科学意义和应用价值。中国科学技术大学俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示了双壳纲褶纹冠蚌铰链内的可变形生物矿物硬组织的耐疲劳机制,提出了一种多尺度结构设计与成分固有特性相结合的耐疲劳设计新策略,为未来耐疲劳结构材料的合理创制发展提供了新的见解。研究成果以“Deformable hard tissue with high fatigue resistance in the hinge of bivalve Cristaria plicata”为题,于6月23日发表在国际顶尖学术期刊《Science》上。审稿人评价称:“这份手稿展示了一个非常有趣的工作”、“这是一份令人兴奋的稿件。它集成了诸多表征技术来理解双壳纲铰链组织的显著疲劳抗性”、“这无疑激发了对生物复合材料的进一步研究,以设计抗疲劳性能增强的新材料”。同期《Science》观点栏目(Perspectives)以“A bendable biological ceramic”为题发表了评述(Science 2023, 380, 1216-1218),评述称“通过整合不同尺度的原理——从铰链的整体结构到单个晶体的原子结构——孟等人揭示了大自然如何主要从脆性成分中创造出抗疲劳、可弯曲、有弹性的结构。这些跨尺度原理要求在最精细的尺度上精确,而软体动物如此精确地沉积壳的细胞和分子机制是一个正在探索的领域”;“匹配生物精细控制对于对生物启发材料感兴趣的人类工程师来说是一个特别的挑战,正如开发模仿珍珠质强度和韧性的复合材料所面临的困难所证明的那样”;“尽管孟等人研究的力学性能与这种特殊生物体的需求相匹配,这些原理如何在更广泛的系统范围内得到完善,这是令人兴奋的前景。”论文共同第一作者为中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生孟祥森,近代力学系周立川博士(现就职于合肥工业大学)、化学系刘蕾博士。我校俞书宏院士、吴恒安教授和茅瓅波副研究员为论文通讯作者。双壳纲动物褶纹冠蚌(Cristaria plicata)又称鸡冠蚌,是一种常见的淡水蚌类。为了满足生存需求(滤食、运动等),其外壳在一生中需要进行数十万次的开合运动,而连接两片外壳的铰链部位也会经历反复的受压和变形,表现出优异的耐疲劳性能。本工作中,研究人员揭示了铰链部位中的折扇形矿物硬组织所蕴含的跨尺度耐疲劳设计原理。从计算机断层扫描图(CT)和剖面光学照片可以看出,铰链可以分为两个不同的区域:外韧带(OL)和折扇形矿物硬组织(FFR)(图1,A和B)。研究人员首先观察了这两个区域在双壳开合过程中的运动行为(图1,D和E),并结合有限元分析(FEA),明晰了不同区域所承担的力学角色。在闭合过程中,OL发生拉伸,承担主要的周向应力并储存大部分弹性应变能;FFR区域在周向弯曲变形,并在受限的径向变形下提供强有力的径向支撑用以固定OL(图1,F到H)。图1(A)褶纹冠蚌和截面照片;(B)铰链切片照片和CT重构图;(C)在正常开合和过载状态下的疲劳测试结果;(D)开合前后铰链各区域形状变化及其轮廓图;(E)有限元模型对应的开合前后的铰链各区域形状变化及其轮廓图;(F)铰链有限元分析模型示意图;(G)开合状态下铰链各区域周向应力分布;(H)开合状态下铰链各区域径向应力分布。研究人员对FFR在不同尺度上的观察发现,其具有跨尺度多级结构特征。在宏观尺度上,FFR的扇形外形能使其在OL和外壳之间实现有效的载荷传递。进一步的深入观察发现,FFR由弹性有机基质和嵌入其中的脆性文石纳米线组成。文石纳米线直径约为100-200纳米,线的长轴方向在形貌上和扇形的径向方向一致,在晶体学上纳米线沿002晶向取向(图2,A到H)。考虑到文石晶体在002晶向的压缩模量远大于其他晶向,这种微观形貌和晶体学取向上的一致性意味着FFR能有效地为OL的拉伸提供支撑(图2,I和J)。这一结果也通过压缩力学和FEA模拟进行了进一步的验证。此外,FEA模拟结果显示,这种微米尺度上的软硬复合微观结构在压缩、拉伸、剪切三种受力状态下能够进行协调变形,在这个过程中有机基质承担了大部分的压缩和剪切应变,极大地减少了材料内部的应力集中,从而避免了文石纳米线侧向断裂,降低了FFR发生疲劳损伤的可能性。图2(A)FFR在纵向上的自然断面扫描图;(B)FFR在横向上的自然断面扫描图;(C和D)FFR脱钙处理之后的扫描图;(E和F)文石纳米线中的孪晶结构透射电子显微图片;(G和H)文石纳米线沿长度方向上的晶体学特征;(I和J)整个FFR中纳米线在形貌上和晶体学上的取向分析示意图。从FFR的横截面观察,文石纳米线呈近似六边形,研究人员通过高分辨透射电子显微镜也在纳米线中发现了纳米孪晶结构,考虑到文石纳米线沿002方向生长,这一结构可能与文石晶体Pmcn空间群易形成(110)孪晶界密切相关。这种沿纳米线纵向方向的孪晶结构的存在,在纳米尺度上大大强化了纳米线抗弯曲断裂的能力(图2,E和F)。与典型的天然硬质生物矿物材料(如骨骼、牙釉质)以及人工材料(如金属、水凝胶)等相比,FFR所展现的特殊之处在于它能在承担较大周向变形的同时,保持长时间的结构功能的稳定。这项研究从宏观到微纳米尺度上揭示了FFR的跨尺度多级结构设计原则(图3)。图3 典型生物和人工结构材料的耐疲劳设计机制。FFR中所具备的跨尺度结构特征使其在可变形能力上明显优于典型的生物矿物如牙釉质和骨骼,与常见的人工弹性体材料相比,FFR也一定程度保持了其高硬度和刚度。这项研究揭示了含脆性基元的生物矿物材料在较大形变下的耐疲劳设计新机制,填补了国际上含脆性组元的仿生耐疲劳材料设计的空白,所提出的整合跨尺度结构特征与功能特性的设计策略,能够在不同尺度上充分发挥每种成分的固有特性,从而实现材料整体性能的优化。这种兼顾变形性和耐疲劳性的跨尺度设计原则有望为未来功能材料的仿生设计和创制提供崭新思路。该研究得到了国家重点研发计划、新基石科学基金会、国家自然科学基金重点项目和中国科学院青促会等项目的资助支持。
  • 陶春虎主任:金属材料的超高周疲劳及其实验研究
    仪器信息网讯 为提高广大试验机用户的应用水平,并促进用专家、用户、厂商之间的相互交流,2012年5月16日,在CISILE 2012召开期间,由中国仪器仪表行业协会试验机分会与仪器信息网主办、北京材料分析测试服务联盟与我要测网协办的“第一届中国试验机技术论坛”在中国国际展览中心综合楼二楼204会议室成功举办。  如下为中航工业航材院航空材料检测研究中心陶春虎主任所作报告的精彩内容:中航工业航材院航空材料检测研究中心陶春虎主任报告题目:金属材料的超高周疲劳及其实验研究  陶春虎教授首先在报告中介绍到,按疲劳强度设计的许多零部件在远小于疲劳极限107的应力下仍会发生疲劳破坏,这使得基于传统疲劳极限设计的零件,尤其是高速转动件很不安全,因此超高周疲劳损伤问题已经引起人们的广泛关注。工程上的疲劳分为低周疲劳、高周疲劳和超高周疲劳,而超高周疲劳则涉及失效特征、试验方法和试验设备、失效机理等方面。  随后,陶春虎教授对金属材料的超高周疲劳特征和疲劳失效机理进行了分析与总结,并指出,金属材料超高周疲劳失效基本特征是裂纹起源。一般情况下,传统高周疲劳的裂纹基本从表面萌生,除非试样亚表面存在较大的缺陷或试样表面经过了改性处理;而超周疲劳的裂纹则通常在试样亚表面萌生。其中,“鱼眼”特征的断口一般分为三个区域:光学黑区、平滑区域和粗糙区域。其中,光学黑区的形成相当于具备了试样表面能够形成累积疲劳损伤而发生常规疲劳损伤的条件。然后,陶春虎教授借用王仁智提出的理论和实验阐述了常规疲劳裂纹萌生与亚表面的过程,并分别就加载频率、加载方式和环境对金属材料超高周疲劳及试验机研究进行了详细介绍。  最后,陶春虎教授提出,超高周疲劳研究亟待解决的主要问题主要有:考虑到试验周期、实验频率的影响以及与实际 服役环境的一致性,应当研制具有1kHz-3kHz、能够实现弯曲加载的超高周疲劳试验机;整理和积累各种合金的疲劳实验数据,组建数据库,与传统高周疲劳实验数据进行对比分析,建立试验标准和适应于工程应用的数据处理和修正规范;明确裂纹萌生机理特别是超高疲劳过程裂纹由表面转入亚表面的转移和竞争机制,并尝试借助断口定量分析的手段裂纹早期扩展机制。会议现场
  • 炭黑含量测试仪:基本原理、使用方法及应用场景
    炭黑含量测试仪是一种用于测量材料中炭黑含量的仪器。本文将介绍炭黑含量测试仪的基本原理、使用方法及其优缺点,并结合实际应用场景阐述其重要性和应用价值。上海和晟 HS-TH-3500 炭黑含量测试仪基本原理炭黑含量测试仪的基本原理是通过在氧气环境中燃烧样品中炭黑,对材料中的炭黑进行定量分析。使用方法使用炭黑含量测试仪需要按照以下步骤进行:准备样品:将待测1g样品,并按照测试并放入燃烧舟。开机预热:打开测试仪,通几分钟氮气,设置升温程序。放置样品:将准备好的样品放入石英管中。开始测试:按下测试按钮,试验结束后拿出样品。数据处理:根据公式计算出测试结果。炭黑含量测试仪的优点包括:精度高:可以精确测量材料中的炭黑含量。快速方便:测试速度快,操作简单方便。适用范围广:可以用于测量各种材料中的炭黑含量,如塑料、橡胶、涂料等。炭黑含量测试仪的缺点包括:价格较高:仪器价格相对较高,不是所有用户都能承担。需要专业操作:需要对操作人员进行专业培训,否则会影响测试结果的准确性和可靠性。实际应用炭黑含量测试仪在工业生产、科学研究、质量检测等领域有广泛的应用。在工业生产中,可以利用炭黑含量测试仪对原材料中的炭黑进行定量分析,从而控制生产过程中的原料配比和产品质量。在科学研究领域,可以利用炭黑含量测试仪对新型材料中的炭黑进行定量分析,从而了解材料的物理和化学性质。在质量检测中,可以利用炭黑含量测试仪对产品中的炭黑进行定量分析,从而保证产品的质量和安全性。结论未来,随着科学技术的不断发展和进步,炭黑含量测试仪将会更加完善和先进,为材料研究和生产提供更加准确和可靠的数据支持。同时,随着人们对材料性质和反应过程的理解不断深入,炭黑含量测试仪将会发挥更加重要的作用,为科学研究和社会发展做出更大的贡献。
  • 聊一聊电液伺服疲劳试验机的核心技术
    导读试验机行业是一个传统而又新型的行业。随着新材料的应用和新技术的发展,更高的质量要求带动市场对试验机提出更精确和更高性能的要求,从而获得更加真实、科学的试验数据,为技术发展夯实基础。力试科仪(LSI)专注力学试验仪器设备的研发、制造、销售和服务。其中,研发是试验机的核心和源头,高端试验机的研发,离不开与时俱进的核心技术。公司自创办以来,自主创新研发了多个主打高端产品,电子万能材料试验机、电液伺服疲劳试验机、多轴协调加载系统和各类专用试验机。这次,我们先来聊一聊电液伺服疲劳试验机的核心技术。力试电液伺服疲劳试验机可用于各类材料的力学性能测试,例如低周疲劳、高周疲劳、裂纹扩展、断裂韧性等常规力学测试,同时也可以集成高低温、湿度、腐蚀环境箱进行复杂环境的耦合试验。这么一个可广泛用于航空航天、汽车、船舰、军工、冶金、建材、科研院校、质量检测等领域的“全能”产品,它的核心技术可分为三点进行阐述(试验机机械结构设计、测量控制系统、软件)。一、试验机机械结构设计1) 加载系统的同轴度在试验中,不同轴的情况会导致试样在拉伸试验中产生弯曲,会对试样造成“提前破坏”,弹性模量也会产生较大的偏差。我们通过不断地迭代创新,设计了对中系统调节环,它用于高精度夹具,圆试样和扁平试样的高同轴度夹持,配套系统对中套件,可以非常直观地对试样夹持前后左右以及角度方向实现六自由度的精确调整。配合标准同轴度测量试样,应变采集系统和分析软件,可以极大地改善试验加载的同轴度。2) 伺服液压缸伺服液压缸是疲劳试验机的核心部件,可直接影响到试验的准确性、可重复性和效率。力试应用独创的先进密封技术,专业的高端加工工艺,经过大量的对比试验来选择制造材料,对精度的要求极高。每个伺服液压缸的零件无一不经过严格的质检,确保装配到每台试验机上的伺服液压缸达到力试的质量要求。先进的密封技术赋予伺服液压缸极低的摩擦力和超长的寿命,在100Hz的高频下保证具有满足高端试验的精度和可靠性,并且能够实现拉压过零试验的完美控制。3) 油源液压秉承安全、高效运行的原则,融入节能、环保的现代设计理念。HPS-HE系列油源为全新一代静音液压动力系统,为实验室内液压驱动设备高效提供动能的同时,让用户尽享安静、清洁的空间。大流量液压站采用多泵组并联设计,根据需要启用一组或者几组油泵,极大的节约了能源,并有效减少了占地空间。主要特点有:a. 具有“零压”启动、高\低压切换功能;b. 恒压变量系统,保证系统压力的同时,最大化节能;c. 全密闭式结构,良好的隔音、绝热、环保效果;d. 外部无任何泄漏,避免灰尘、油液混合成垢;e. 内部优化布局,介质温度保持均匀;f. 有效的通风设置,保证良好通风、通气效果;g. 液晶操控面板,易于参数设置、监控;h. 可进行远程、本机操控;i. 可供多台设备运行,且具有先开后关功能。二、测量控制系统1) 控制器控制器是试验机设备的核心部件,一方面它在上位机软件的指挥下实现对试验设备的动作控制;另一方面它实时采集试验过程中试样上产生的力、形变,以及其它可能发生的物理量变化,在系统内都能根据控制算法将采集到的物理量变化又反馈到控制上。控制器关键性能:a. 系统频率:控制器的系统频率作为控制系统的关键指标,它决定控制器的闭环控制能力,系统频率越高意味着可以执行反馈控制的能力越强,可以支持试验机设备的动作越快,控制精度也越高。b. 采样频率:指控制器在每个时间片有效的采样数,对于大多数控制器而言,采样频率与系统频率一致,运行速度越高的试验需要控制器的采样频率越高,才可保障在短时间试验过程中有足够的力、变形、位移等的采样数据。c. 试验频率:试验频率是指设备用于疲劳试验时,每秒可支持的循环次数,它由多方面的因素决定(包括设备可支持的最大移动速度、加速度以及过零点时的平稳切换能力等因素有关),控制器可支持的试验频率则是最重要环节。d. A/D分辨率:是指控制采集系统模数转换能力,常见的A/D芯片有24位、20位、16位等,不同的A/D芯片能力不同,可提供的分辨率存在差异。e. 曲线吻合度:控制能够按预定的轨迹函数执行,控制器的控制算法起到关键作用。f. 稳定性:对于疲劳试验或长时间蠕变、松弛等试验,很多试验时间以月为单位,系统的稳定性十分关键。2) 力值测量系统力值测量系统是试验机不可或缺的测量部分,几乎所有类型的静态和动态材料物理性能测试设备,都离不开对力值的测量。无论是拉伸、压缩、冲击、剪切、剥离、疲劳还是断裂力学试验,力值都是最重要的测量指标。常见的力传感器有应变式、压力式、压电式以及加速度计等类型。力值测量系统关键指标:a. 零点漂移:是指在传感器静置状态下,发生的力值变化,一般而言,变化范围越小,说明传感器越稳定或环境干扰越小,但静止不变时,也有可能是传感器系统的灵敏度不够或A/D分辨率高导致。b. 温度漂移:是指传感器在环境温度变化情况发生的力值偏移。c. 非线性度:在传感器的量程范围内,线性好坏常用非线性度指标,非线性度值越低,说明线性越好。d. 特殊的,疲劳试验机的测力传感器一直处于高频交变的工作状态,弹性体相关的迟滞性、蠕变特性等和普通的静态测力传感器有很大的区别,一般疲劳机的力传感器在这些方面的指标远优于常规的载荷传感器。3) 变形测量系统变形测量系统是试验机常用的测量部件,它一般用于测量试样标距内的变形、弯曲扰度、裂纹开口宽度变化、压缩高度变化以及冲击产生的变形等。a. 变形测量系统按照是否接触试样,可分为接触式引伸计和非接触引伸计。常用的接触式变形测量装置包括:电子引伸计、全自动引伸计、千分表、扰度计、电容感应式引伸计、电磁感应式引伸计等.常用的非接触式变形测量装置包括:视频引伸计、激光位移计、红外位移计等。非接触式引伸计具有对试样无损伤测量的特点,对于软材料、复杂环境、大变形测量方面有不可替代的优势。b. 变形测量系统按照温度适用范围又可分为;常温引伸计、低温引伸计和高温引伸计等。变形测量系统关键指标与力传感器的关键指标基本相似。c. 应变疲劳对引伸计有更高的要求,需要更高的分辨率和响应频率。特别是高温应变疲劳引伸计,具有很高的技术难度。4) 位移测量系统与力传感器测量系统和变形测量系统稍有不同,位移测量系统一般是伴随机器提供,它主要用以捕获设备横梁或作动器的移动变化,是设备实现精准移动控制的重要测量部件。位移计常见有用于间接测量的固定在电机轴上的旋转编码器和直接用于测量横梁或作动器运动的LVDT、光栅尺、拉线编码器、磁滞伸缩计等。电子万能试验机一般采用旋转编码器,实现横梁位移的间接测量,位移的分辨率是通过编码器的线数、丝杆螺距、减速比等参数间接计算获得;而液压机和大多数的疲劳试验机则多以直接测量为主,位移的分辨率直接体现在位移传感器上。无论是间接测量还是直接间接,由于受到试验机机架、力传感器连接部件和试样夹具等部分的柔度影响,往往作用到试样上的变形,不能简单等同于位移测量值,两者之间实质上存在较大偏差。三、DynamicExpert试验软件力试自主知识产权多用途动态测试软件DynamicExpert ,是款易上手却不失专业性的试验软件。它具有简单直观的方案编辑界面、灵活方便的曲线调整功能、可配置的实时循环数据运算功能、强大的数据存储功能、丰富的试验波形支持以及快捷的试样保护功能。a. 试验机试验应用技术:先进复合材料试验软件包,低周疲劳试验软件包、裂纹扩展试验包(恒载增K、降K、恒K )、断裂韧性试验包(KIC、CTOD、J1C试验、阻力曲线)、谱载试验软件包、弹性体试验软件包等;特别是裂纹扩展实时自动降K 、 弹性体动刚度、弹性刚度、阻尼刚度、损耗角、能量、阻尼系数的核心算法跟多个权威客户家进行了多次数据对比验证。b. 软件的高密度据数据存储技术:力试的疲劳试验软件实现了高达10^8寿命试验数据全部通道数据高密度数据存储、数据检索查询功能,并且正在申请自主知识产权。c. 实时数据处理技术:循环载荷峰谷值、动态模量、塑性应变、弹性应变、刚度、损耗角等实时数据高性能运算处理。d. 在软件的稳定性、可靠性、扩展性定制、软件的开放性、可升级性等方便;力试的软件经过了多家客户的耐久测试,在多个客户现场经历过3000小时以上,系统不重启、软件不卡、不出异常的考验。e. 软件控制方面:已经实现了相位自动调整、加载起点终点同步协调控制功能;试样保护模块有效了解决了夹持载荷过大的问题。 结语力试深知,试验机的核心技术便是企业的核心技术。我国试验机产业要想取得良性发展,必须注重技术创新,牢牢掌握核心关键技术。正如文章导读所说,新材料技术的应用和技术在不断发展,这也表明试验机行业绝不能停滞不前。力试重视技术人才的引进和培养,提高企业专利意识,加强与高校、企业的交流合作。近两年的基础研发投入(R&D)为7.87%、10.95%,比肩发达国家的企业基础研发投入,取得多项成就,在国产试验机行业中大放光彩。我们会继续秉承自主创新精神,加强交流合作、开拓视野,在关键领域、卡脖子的地方下大功夫,集合精锐力量取得更大的突破。本文作者:力试科仪
  • 【应用案例】橡胶耐疲劳性能影响因素
    就橡胶材料而言,疲劳寿命是指橡胶材料在重复变形的过程中,当其承受的局部变形应力超过橡胶的延伸率或应力极限时,疲劳过程开始,以至于达到破坏。这种疲劳破坏的开始点是由于橡胶表面或内部的不均匀性所造成的。橡胶材料破坏的主要原因MAIN REASON 橡胶材料的破坏主要是由于其内部的缺陷或微裂纹引发的裂纹不断传播和扩展而导致的。按照分子运动论的观点,橡胶材料的动态疲劳破坏归因于材料本身分子链上化学键的断裂,即试样在受到周期应力一应变作用过程中,应力不断地集中于化学键能比较弱的部位而产生微裂纹,继而发展成为裂纹并随着时间的推移而逐步扩展开来。裂纹发展是一个随着时间而发展,涉及到橡胶材料的分子链连续断裂的粘弹性非平衡动态变化过程。这一微观发展过程在宏观上的表现是,橡胶材料在动态应力一应变的疲劳过程中,裂纹穿过试样不断扩展,直到断裂以及产生与之所伴随的热效应。MMARIZE橡胶材料疲劳概述SUMMARIZE 橡胶制品通常是在周期性应力状态下使用的,橡胶材料的疲劳断裂性能往往决定这些制品的疲劳寿命。为了保证橡胶制品使用时的安全性和可靠性,研究橡胶材料的动态疲劳特性具有重要的意义。 橡胶材料的疲劳寿命研究方法包括疲劳裂纹萌生方法和疲劳裂纹扩展方法两类,工程上多采用基于橡胶材料S—N曲线的疲劳裂纹萌生方法进行寿命预估;以应变能密度为疲劳损伤参量的裂纹萌生法被证明在多轴条件下具有更好的适用性。ASE SHOW橡胶材料试验案例展示CASE SHOW 凯尔测控是一家专业从事开发、生产、销售各类力学试验系统的国家高新技术企业,自2008年成立以来一直致力于发展新的测试方法,已申请与授权专利20项,软件著作权37项。先后与清华大学、北京大学、中科院金属所、中国工程物理研究院等国内高校、科研院所及军工单位建立密切合作,持续在航空、航天、核电等关键领域进行技术研发与投入。公司拥有各类力学性能试验机四个系列四十余个品种,主导产品电磁式疲劳试验系统、原位力学试验系统、原位双轴力学试验系统、拉扭多轴疲劳试验机等先进测试系统,是国内疲劳试验测试系统的高新企业。
  • 俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示淡水河蚌铰链中可变形硬组织耐疲劳机制
    脆性材料作为结构或功能部件被广泛应用于航空航天、电子器件和组织工程等领域。由于人工脆性材料对微裂纹和不易察觉的缺陷很敏感,在长时间的循环载荷作用下,材料很容易累积损伤产生疲劳裂纹,进而存在失效的风险。随着可折叠穿戴设备的发展,对具有高疲劳抗性的可变形功能材料的需求日益凸显。通过模仿典型的生物矿物材料如珍珠母、骨骼等的结构设计可以提升脆性材料疲劳抗性,但这常依赖于疲劳裂纹扩展过程中增韧行为,然而一旦裂纹开始扩展,就会对器件的性能产生不可逆的影响,因此寻找并开发新的耐疲劳结构模型对未来可变形功能材料的设计制备具有重要的科学意义和应用价值。中国科学技术大学俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示了双壳纲褶纹冠蚌铰链内的可变形生物矿物硬组织的耐疲劳机制,提出了一种多尺度结构设计与成分固有特性相结合的耐疲劳设计新策略,为未来耐疲劳结构材料的合理创制发展提供了新的见解。研究成果以“Deformable hard tissue with high fatigue resistance in the hinge of bivalve Cristaria plicata”为题,于6月23日发表在国际顶尖学术期刊《Science》上。审稿人评价称:“这份手稿展示了一个非常有趣的工作”、“这是一份令人兴奋的稿件。它集成了诸多表征技术来理解双壳纲铰链组织的显著疲劳抗性”、“这无疑激发了对生物复合材料的进一步研究,以设计抗疲劳性能增强的新材料”。同期《Science》观点栏目(Perspectives)以“A bendable biological ceramic”为题发表了评述(Science 2023, 380, 1216-1218),评述称“通过整合不同尺度的原理——从铰链的整体结构到单个晶体的原子结构——孟等人揭示了大自然如何主要从脆性成分中创造出抗疲劳、可弯曲、有弹性的结构。这些跨尺度原理要求在最精细的尺度上精确,而软体动物如此精确地沉积壳的细胞和分子机制是一个正在探索的领域”;“匹配生物精细控制对于对生物启发材料感兴趣的人类工程师来说是一个特别的挑战,正如开发模仿珍珠质强度和韧性的复合材料所面临的困难所证明的那样”;“尽管孟等人研究的力学性能与这种特殊生物体的需求相匹配,这些原理如何在更广泛的系统范围内得到完善,这是令人兴奋的前景。”论文共同第一作者为中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生孟祥森,近代力学系周立川博士(现就职于合肥工业大学)、化学系刘蕾博士。我校俞书宏院士、吴恒安教授和茅瓅波副研究员为论文通讯作者。双壳纲动物褶纹冠蚌(Cristaria plicata)又称鸡冠蚌,是一种常见的淡水蚌类。为了满足生存需求(滤食、运动等),其外壳在一生中需要进行数十万次的开合运动,而连接两片外壳的铰链部位也会经历反复的受压和变形,表现出优异的耐疲劳性能。本工作中,研究人员揭示了铰链部位中的折扇形矿物硬组织所蕴含的跨尺度耐疲劳设计原理。从计算机断层扫描图(CT)和剖面光学照片可以看出,铰链可以分为两个不同的区域:外韧带(OL)和折扇形矿物硬组织(FFR)(图1,A和B)。研究人员首先观察了这两个区域在双壳开合过程中的运动行为(图1,D和E),并结合有限元分析(FEA),明晰了不同区域所承担的力学角色。在闭合过程中,OL发生拉伸,承担主要的周向应力并储存大部分弹性应变能;FFR区域在周向弯曲变形,并在受限的径向变形下提供强有力的径向支撑用以固定OL(图1,F到H)。图1(A)褶纹冠蚌和截面照片;(B)铰链切片照片和CT重构图;(C)在正常开合和过载状态下的疲劳测试结果;(D)开合前后铰链各区域形状变化及其轮廓图;(E)有限元模型对应的开合前后的铰链各区域形状变化及其轮廓图;(F)铰链有限元分析模型示意图;(G)开合状态下铰链各区域周向应力分布;(H)开合状态下铰链各区域径向应力分布。研究人员对FFR在不同尺度上的观察发现,其具有跨尺度多级结构特征。在宏观尺度上,FFR的扇形外形能使其在OL和外壳之间实现有效的载荷传递。进一步的深入观察发现,FFR由弹性有机基质和嵌入其中的脆性文石纳米线组成。文石纳米线直径约为100-200纳米,线的长轴方向在形貌上和扇形的径向方向一致,在晶体学上纳米线沿002晶向取向(图2,A到H)。考虑到文石晶体在002晶向的压缩模量远大于其他晶向,这种微观形貌和晶体学取向上的一致性意味着FFR能有效地为OL的拉伸提供支撑(图2,I和J)。这一结果也通过压缩力学和FEA模拟进行了进一步的验证。此外,FEA模拟结果显示,这种微米尺度上的软硬复合微观结构在压缩、拉伸、剪切三种受力状态下能够进行协调变形,在这个过程中有机基质承担了大部分的压缩和剪切应变,极大地减少了材料内部的应力集中,从而避免了文石纳米线侧向断裂,降低了FFR发生疲劳损伤的可能性。图2(A)FFR在纵向上的自然断面扫描图;(B)FFR在横向上的自然断面扫描图;(C和D)FFR脱钙处理之后的扫描图;(E和F)文石纳米线中的孪晶结构透射电子显微图片;(G和H)文石纳米线沿长度方向上的晶体学特征;(I和J)整个FFR中纳米线在形貌上和晶体学上的取向分析示意图。从FFR的横截面观察,文石纳米线呈近似六边形,研究人员通过高分辨透射电子显微镜也在纳米线中发现了纳米孪晶结构,考虑到文石纳米线沿002方向生长,这一结构可能与文石晶体Pmcn空间群易形成(110)孪晶界密切相关。这种沿纳米线纵向方向的孪晶结构的存在,在纳米尺度上大大强化了纳米线抗弯曲断裂的能力(图2,E和F)。与典型的天然硬质生物矿物材料(如骨骼、牙釉质)以及人工材料(如金属、水凝胶)等相比,FFR所展现的特殊之处在于它能在承担较大周向变形的同时,保持长时间的结构功能的稳定。这项研究从宏观到微纳米尺度上揭示了FFR的跨尺度多级结构设计原则(图3)。图3 典型生物和人工结构材料的耐疲劳设计机制。FFR中所具备的跨尺度结构特征使其在可变形能力上明显优于典型的生物矿物如牙釉质和骨骼,与常见的人工弹性体材料相比,FFR也一定程度保持了其高硬度和刚度。这项研究揭示了含脆性基元的生物矿物材料在较大形变下的耐疲劳设计新机制,填补了国际上含脆性组元的仿生耐疲劳材料设计的空白,所提出的整合跨尺度结构特征与功能特性的设计策略,能够在不同尺度上充分发挥每种成分的固有特性,从而实现材料整体性能的优化。这种兼顾变形性和耐疲劳性的跨尺度设计原则有望为未来功能材料的仿生设计和创制提供崭新思路。该研究得到了国家重点研发计划、新基石科学基金会、国家自然科学基金重点项目和中国科学院青促会等项目的资助支持。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade2038Featured by Science Perspectives:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi5939
  • TA公司推出了结合疲劳测试及DMA的新型ElectroForce DMA 3200
    p  strongTA仪器公司推出了新型动态机械分析仪ElectroForcesup® /sup DMA 3200。DMA 3200将业内领先的疲劳测试及动态机械分析(DMA)技术结合在了这一拥有空前表现的单一机械测试平台之中。/strong/pp style="text-align: center "img width="300" height="441" title="2-1.jpg" style="width: 300px height: 441px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/b3a646c5-23ff-4a1c-83a5-3835e5d0d2fe.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp  通常认为材料所有物理性能中最重要的就是机械性能。在几乎所有工业领域,如strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "汽车、航天、医疗器械、电子、高分子、弹性体、复合材料/span/strong及更多其他产业当中,材料的机械性能对于理解材料和构件应用而言具有决定性作用。DMA可在很宽的温度、频率和应力范围内定量测试材料的模量和能量损耗。疲劳试验可为材料、构件或设备在经受振荡力或压力时是如何及何时失效的这一问题提供深刻见解。这些对材料行为的深刻理解确保了可靠的产品性能,并可实行终身质保。/pp  新型DMA 3200的核心是已获专利的,零阻力的ElectroForce电机。在施加500N力的条件下, DMA实验的范围可被拓展至更大的样品及更高的负荷。该电机具有高加速度并能足够可靠地运行数十亿计的疲劳循环。在多数机械测试系统中,它的电机具有10年质保。/pp  “span style="color: rgb(31, 73, 125) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "i这一新平台的发布是如此的振奋人心,因为它将TA仪器公司DMA技术的优势和来自Bose公司的ElectroForce电机的独特性能结合在了一起。还没有任何两款仪器的结合,能具有这款新3200如此优秀的DMA与疲劳测试性能。/i/span/pp style="text-align: right "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "ispan style="color: rgb(31, 73, 125) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "TA仪器公司总裁Terry Kelly/span/i/span”/pp  ElectroForce DMA 3200系统可适用于满足标准及大尺寸样品的多种熔炉,包括冷冻散热在内的多种散热系统,范围广泛的夹具,和十分灵活、直观及全面的数据分析软件TRIOS。/pp  span style="color: rgb(146, 205, 220) "获取更多信息,请通过邮箱a href="mailto:electroforce@tainstruments.com"electroforce@tainstruments.com/a联系Judy Stokes。/span/p
  • 国家科技部重大科仪专项电液伺服动态疲劳试验机完美亮相第十七届全国疲劳与断裂学术会议
    三十四年,对于一个行业而言可能意味着时代的更迭,然而对于连续举办了十七届的全国疲劳与断裂学术会议而言,则代表着它在学术会议上已攀上了新的巅峰。 2014年8月22-24日,在“山水甲天下”的中国桂林,由中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会、中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会联合主办的“第十七届全国疲劳与断裂学术会议 ”隆重举行 ,六百余人如数参加会议,其影响力早已声名远播,成为屹立业界之巅、众人瞩目的一场盛会。三思纵横展会情况(1)三思纵横展会情况(2) 深圳三思纵横科技股份有限公司无可争辩地成为此次会议的最佳赞助商,在主会厅背景板、报到处背景板、论文光盘封面、论文集内页、《腐蚀防护之友》专刊等均能看到三思纵横LOGO展示和广告宣传。不仅如此,三思纵横还在会议前厅处设立了客户洽谈区和设备展示区两个展台,携国家科技部重大科仪专项电液伺服动态疲劳试验机成功助力此次会议,成为动态疲劳行业领域的唯一展出商,其企业发展态势和动态产品的推陈出新获得与会嘉宾们的广泛关注!客户参观电液伺服动态疲劳试验机 三思纵横的动态疲劳试验机的现场展出获得了大量专家学者的关注。来自全国各地一线院校力学专业和质检机构的参会代表们就设备的稳定性和可靠性与技术研发人员进行了充分的交流。他们看到,三思纵横电液伺服动态疲劳系统的关键单元和元件均采用当今国际领先技术制造,整个试验系统的整体性能与国际水平相当,可广泛应用于各类材料、结构件和部件的动态性能、疲劳以及静态力学性能试验。 部分专家表示,疲劳领域依然具有国内很多试验机企业难以攻克的技术难关,三思纵横能大力亮相此次会议,充分说明了对设备的专业水平具备十足的信心,希望三思纵横以技术实力填补动态疲劳产品的产品供应空缺,真正给广大试验机用户带去福音! 总工程师钱正国和621所副总工程师陶春虎留影 董事长黄志方和中航工业主任何玉怀留影 在董事长黄志方和总工程师钱正国的陪同下,中航工业首席专家、北京621所副总工程师陶春虎和中国航空工业集团北京航空材料研究院的著名教授何玉怀亲临动态疲劳试验机展台现场,亲临动态疲劳试验机展台现场,两位专家通过对金属疲劳试验数据展示的简单分析,对设备性能给予了高度评价。作为此次会议的分会场报告主席,两位专家表示:三思纵横通过此次会议的设备展示,让全国的疲劳学者专家们都了解了国家科技部重大科仪专项动态疲劳试验机的整体情况,并相信在三思纵横的努力研发下定能获得成功。此外,北京航空材料研究院也表示大力支持三思纵横的技术研究和产品推广,希望能够携手共谋未来发展!董事长黄志方作晚宴致辞 黄志方董事长在23号的主宴会厅作了简短扼要的晚宴致辞。他并没有在5分钟的讲话时间里高谈阔论,仅以简短的1分钟讲话,获得了全场人的掌声和认同。他说:三思纵横此次携电液伺服动态疲劳试验机亮相此次会议,承担着国家科技部重大专项的荣耀,也肩负着科技部部长万钢的殷切期待,更有着北京航空材料研究院的全力支持。在今后,我们将一如既往地为中国试验机用户提供更为优质的产品和服务! 简短的几句话,透露着一个企业家的信心和实力。优秀的产品和企业不仅需要市场的推广和带动,更需要市场的检阅和用户的口碑。在此次会议上,我们相信,电液伺服动态疲劳试验机的亮相足以证明一切,这是三思人不懈前行的信心,更是我们坚定“以质取胜”的信念!大会留影 两天的会议获得圆满成功,三思纵横也在此次会议中对品牌和产品作了一次完美的展现。作为中国领先的材料试验设备和材料试验解决方案的服务商,每一次技术革新都代表着三思纵横在试验机领域的进步和发展,每一次客户的认可和信任都带给三思纵横不断前进和追逐的动力。三思纵横也将不断努力,为用户提供更稳定、更精准、更可靠的试验机产品和服务,打造世界级材料力学性能测试领域的领导品牌! 三思纵横,从未止步!
  • 大连瓦轴与霍普森共建实验室 为高端轴承提供检测及技术
    近日,瓦轴集团与英国泰勒霍普森有限公司共建的联合实验室在国家大型轴承工程技术研究中心正式揭牌,将为瓦轴集团及国内轴承行业高端轴承研发提供强有力的检测试验保障和技术驱动。  作为中国轴承工业的领军企业,瓦轴集团不断完善技术创新体系,构建了以瓦轴国家大型轴承工程技术研究中心为主体,以瓦轴欧洲研发中心和瓦轴美国研发中心为支撑的国内国外相互联动的研发体系。泰勒霍普森有限公司是全球精密测量领域的领先企业,在轴承检测领域可谓世界一流,并参与多项国际轴承检测标准的制定。泰勒霍普森公司在中国首次与轴承企业合作并选择瓦轴,标志着瓦轴集团的检测实验水平正步入国际先进行列。双方将合作搭建研发平台,共同开展精密测量技术在轴承领域的推广应用和交流培训、精密零件的几何精度测量、精密测量技术和新仪器研发、精密测量应用软件开发等,以先进的检测技术和装备提高瓦轴产品检测水平。
  • 推动工业领域设备更新实施方案,凯尔测控疲劳试验机可助力工业领域测试验证环节!
    推动工业领域设备更新实施方案,重点任务中指出: 更新升级试验检测设备中,测试验证环节,作为提升工程化和产业化能力的重要环节,需通过机械测试、环境测试、可靠性试验等专用仪器来实现。 凯尔测控试验系统(天津)有限公司,从事研发、生产、销售动静态疲劳试验机16年,公司有优秀的设计、研究和管理人员,在测试验证环节为科研学者提供完整可靠的数据支撑。 凯尔测控积极采用先进的设计理念结合企业雄厚的设计开发能力,在同行业中开发出了技术含量高、质量稳定的高科技技术产品:微型电磁式动态力学试验系统、大型电磁式动态力学试验系统、原位拉压力学试验系统、原位双轴力学试验系统、电子万能拉扭力学试验系统、电液伺服力学试验系统等,为中国试验机行业的不断发展添砖加瓦。 凯尔测控作为国产疲劳检测装备制造企业,16年来持续为科研学者提供强有力支撑,助力成果转化,深化产学研合作,为科创研发保驾护航。 在2024年工业领域设备更新实施方案的政策导向下,凯尔测控推出了多种疲劳试验机支持科研院所、高等院校及生产企业设备换新,全力以赴为创新产业赋能增效。
  • 【新品上市】凯尔测控新品上市-血管支架疲劳试验系统
    凯尔测控是一家专业从事开发、生产、销售各类力学试验系统的国家高新技术企业,自2008年成立以来一直致力于发展新的测试方法。先后与清华大学、北京大学、中科院金属所、中国工程物理研究院等国内知名高校、科研院所建立密切合作,持续在航空、航天、核电等关键领域进行技术研发与投入。公司拥有各类力学性能试验机四个系列四十余个品种,主导产品电磁式疲劳试验系统、原位力学试验系统、原位双轴力学试验系统、拉扭多轴疲劳试验机等测试系统打破国外设备的垄断。凭借着过硬的技术、性能优良的产品和专业妥善的服务,凯尔测控赢得了众多用户的信赖。   在发展过程中,凯尔测控始终坚持以用户需求为导向,以市场发展为指引,以技术创新为动力,力求不断推出实用、好用、易用、耐用的仪器设备,为客户提供成熟的解决方案。近日,凯尔测控新品再度来袭,为医学科研用户带来了新体验。血管支架疲劳试验系统 据了解,本款产品可以通过模拟生理脉动环境,实现对模拟血管和支架的径向应变控制,满足多周期高频率疲劳测试需求。最多支持6样品工位同时测试,可定制连接器以适配多种管径,试验系统运行稳定,无需长期值守,配有漏水报警停机功能。双音圈电机对称加载,动态性能优异,相位自动调整,防止植入物偏移。激光测量系统可实时采集高精度径向应变数据并记录,软件内嵌数学计算功能可自动计算实时内径。 产品是企业的生命和基础,一件好的产品能体现一个企业的“精气神”。正如凯尔测控的这款新品,它从性能、外观和实用性等方方面面都体现了凯尔测控对用户的重视和对仪器的深刻把握。未来,凯尔测控还将保持初心,以产品品质和性能为重,继续在仪器行业耕耘,为国产仪器市场提供更多高精尖的前处理仪器。
  • 超长碳纳米管,具有超耐疲劳性
    p超强超韧和超耐疲劳性能的材料在航空航天、军事装备、防弹衣、大型桥梁、运动器材、人造肌肉等众多领域都面临巨大的需求。碳纳米管是典型的一维纳米材料,也是目前已知的力学强度最高和韧性最好的材料,其宏观强度和韧性均比目前广泛使用的碳纤维和芳纶等材料高出一个数量级以上。然而,由于其小尺寸特性以及难以被测试的特点,单根碳纳米管的疲劳行为以及疲劳破坏机制研究是该领域长期未能搞清楚的难题。由于疲劳可以在应力水平远低于静态断裂强度的情况下发生,探究疲劳行为和潜在的破坏机制对于新材料的应用和长期可靠性评估具有重要意义。/pp清华大学化工系魏飞教授和张如范副教授团队首次以实验形式测试了厘米级长度单根超长碳纳米管的耐疲劳性。相关成果以《超耐久性的超长碳纳米管》Super-durable Ultralong Carbon Nanotubes为题,于北京时间8月28日在线发表在Science上。论文通讯作者为清华大学化工系魏飞教授和张如范副教授,第一作者为清华大学化工系2016级博士生白云祥,其他参与研究的作者包括清华大学化工系硕士生岳鸿杰、博士生申博渊、孙斯磊,清华大学航天航空学院李喜德教授、徐志平教授、王海东副教授以及博士生王进、王识君。/pp为开展单根厘米级长度碳纳米管的疲劳力学行为测试,研究团队设计搭建了一个非接触式声学共振测试系统(non-contact acoustic-resonance-test,ART)。与基于电子显微镜的纳米材料测试系统相比,ART系统具有多方面优势,该系统不仅避免了电子束导致的样品损伤,也使得厘米长度的一维纳米材料的疲劳测试成为可能,同时还解决了小尺寸样品夹持以及高周次循环载荷的施加问题。/ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/707985f2-b550-4548-8fd2-93d9b63b7f67.jpg" title="WPS图片-修改尺寸.png" alt="WPS图片-修改尺寸.png"//pp图1. 超长碳纳米管的结构和疲劳测试方案/pp研究人员发现,碳纳米管具有十分优异的耐疲劳性。碳纳米管的耐疲劳性受到温度的影响,随着温度的升高而下降。/ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/03f5233e-64b7-445d-b109-463ad187bb7a.jpg" title="WPS图片-修改尺寸(1).png" alt="WPS图片-修改尺寸(1).png"//pp图2. 室温下的超长碳纳米管的耐疲劳性/pp同时,研究人员还对疲劳破坏的机制进行了探究。结果发现,与一般传统材料的疲劳损伤累积机制不同,其疲劳破坏呈现出整体破坏性,未发现损伤累积过程,初始缺陷的生成对碳纳米管的疲劳寿命起主导作用。/ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/0fc5bc6f-f72c-4bfc-bf5a-71ce4dd46051.jpg" title="WPS图片-修改尺寸(2).png" alt="WPS图片-修改尺寸(2).png"//pp图 3. 不同温度下的碳纳米管耐疲劳性/pp这项工作揭示了超长碳纳米管用于制造超强超耐疲劳纤维的光明前景,同时为碳纳米管各领域相关应用的寿命等设计提供了参考依据。/ppbr//p
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