刻痕点断裂值检测仪

可以利用维氏硬度压痕裂纹计算材料的断裂韧度，尤其适合表征硬脆材料的断裂性能。学者提出了很多半经验半定量的关系式。裂纹主要有巴氏（Palmqvist或径向）和中位（Median）裂纹两种形式，有些公式适用于特定的裂纹形式，有些公式对两种（Both）裂纹形式都适用。微米硬度实验设备简单，测试方便，分析直接，不仅在工程实践中有广泛应用，也是评估材料断裂韧度的有效工具。断裂韧度作为衡量材料抵抗裂纹扩展能力的力学性能指标通常用临界应力强度因子KⅠC表示，单位为MPam0.5。字母K为应力场强度因子，反映的是裂纹尖端区域应力场强弱；字母C指的是裂纹扩展的临界情况；下标罗马数字Ⅰ是指裂纹扩展形式为张开型，脆性材料的裂纹扩展类型为Ⅰ型。测量材料KⅠC的方法主要有：山形切口梁法(C. N. B)、单边预裂梁法(S. E. P. B)、表面弯曲裂纹法(S. C. F)、单边切口梁法(S. E. N. B)、单边V形切口梁法(S. E. V. N. B)、短V形切口杆法(S. R)、双扭法(D. T)、双悬臂梁法(D. C. B)、微米划痕法、纳米压痕法和维氏压痕法等。S. R、D. C. B和S. E. P. B法的测试试样难生产、成本高，难以广泛使用；S. E. N. B、S. E. V. N. B和C. N. B法加工试样缺口较困难；D. T法试件的几何尺寸会对测量值产生影响；S. C. F法必须要去除足够深度的表面层来消除残余应力场，才能保证KⅠC不被高估；微米划痕法需要考虑压头的磨损以确保测试结果的准确性；而压痕法具有制备试样简单、测试效率高、以及综合成本低等优点，已被广泛应用于表征陶瓷材料、硬质合金和玻璃材料的断裂韧度。虽然基于Griffith-Irwin平衡断裂力学的压痕法可以反映材料断裂的特征，有效表征材料的断裂韧度，但是使用压痕法确定KⅠC仍然存在不足，依然有争论，比如：诸多半经验半定量的公式在实际应用中受到裂纹模式(径向，中位，横向等)多样复杂的影响，计算的KⅠC结果不可靠；不适用于低泊松比的材料。如何根据不同的材料、不同的压头选择适合的公式和载荷，是当前利用压痕裂纹法表征材料断裂韧度亟需解决的问题。各种依据维氏硬度压痕裂纹长度计算断裂韧度的表达式列于表1，对于不同的裂纹模式有不同的表达式。裂纹主要有两种类型，见图1：一种是基于半椭圆型的中位裂纹(Median crack)；另一种是基于半月状的巴氏裂纹(Palmqvist crack)或径向裂纹(Radial crack)。可以基于曲线拟合的方法得到同时适用于两种(Both)裂纹模式的表达式。典型硬脆材料的压痕裂纹见图2，需要测量压痕的接触半径a和裂纹长度c，可以计算得到l=c-a。维氏硬度HV可以由载荷F除以残余压痕面积AV得到：式中，AV考虑了压痕的倾斜表面(sin68°可以由压头形状获得)，而不是压痕的投影面积；d (= 2a) 是压痕两个对角线长度的平均值；当F和d的单位分别是mN和μm时，维氏硬度的单位是GPa。值得注意的是工程上使用的维氏硬度没有单位，而且相关标准里面也没有单位，这不利于各种测试方法的比较，无法有效服务于科学研究。可见，即使维氏硬度如此基础、简单、成熟，仍然有待进一步发展。由于仪器化压入的兴起，压入硬度HIT是根据投影面积定义，并且努氏硬度HK也是根据投影面积计算，传统的维氏硬度HV可以通过投影面积转换成梅氏硬度(Meyer hardness)HMV(=2F/d2), 便于各种硬度之间的比较。表1中的维氏硬度HV也可以转换成HMV。表 1 利用维氏硬度HV计算材料的断裂韧度Kc[1]注: ϕ = 3, β2 = 0.059[15], Φ = -1.59-0.34ξ-2.02ξ2+11.23ξ3-24.97ξ4+16.32ξ5, ξ = lg(c/a). E是材料的弹性模量. Hv可以在每个载荷下多次测量取平均值，作为某一载荷下的Hv.图 1 维氏硬度压痕裂纹模式示意图图 2 典型硬脆材料的维氏硬度压痕裂纹[1, 15, 16]作者简介刘明，福州大学机械工程及自动化学院教授，全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分技术委员会金属材料微试样力学性能试验方法工作组（SAC/TC183/SC4/WG1）委员，ISO 14577系列国际标准制修订国内工作组成员。1985年出生于哈尔滨市，哈尔滨工业大学材料科学与工程学院本科、硕士，2012年12月获肯塔基大学（美国）材料科学与工程专业博士学位，法国巴黎高科矿业工程师学校材料研究所博士后，华盛顿州立大学（美国）博士后。2015年4月入职福州大学机械工程及自动化学院机械设计系力学教研室，获评福建省闽江学者特聘教授、福州大学旗山学者海外人才、福建省高层次境外引进C类人才，主要研究领域为微观力学及仪器化压入划入测试方法。作者邮箱：mingliu@fzu.edu.cn QQ：290716672 微信：hasanzhong参考文献[1] M. Liu, D. Hou, Y. Wang, G. Lakshminarayana, Micromechanical properties of Dy3+ ion-doped (Lu Y1-x)3Al5O12 (x = 0, 1/3, 1/2) single crystals by indentation and scratch tests, Ceramics International, 49 (2023) 4482-4504.[2] K. Niihara, A fracture mechanics analysis of indentation-induced Palmqvist crack in ceramics, J. Mater. Sci. Lett., 2 (1983) 221-223.[3] Z. Laiqi, H. Yongan, H. Lei, L. Jun-pin, Determination of empirical equation of fracture toughness for Mo5SiB2 alloy by indentation method, Trans. Mater. Heat Treat., 38 (2017) 178-183.[4] M. Laugier, New formula for indentation toughness in ceramics, J. Mater. Sci. Lett., 6 (1987) 355-356.[5] D. Shetty, I. Wright, P. Mincer, A. Clauer, Indentation fracture of WC-Co cermets, J. Mater. Sci., 20 (1985) 1873-1882.[6] B.R. Lawn, M. Swain, Microfracture beneath point indentations in brittle solids, J. Mater. Sci., 10 (1975) 113-122.[7] K. Tanaka, Elastic/plastic indentation hardness and indentation fracture toughness: the inclusion core model, J. Mater. Sci., 22 (1987) 1501-1508.[8] B.R. Lawn, E.R. Fuller, Equilibrium penny-like cracks in indentation fracture, J. Mater. Sci., 10 (1975) 2016-2024.[9] A.G. EVans, E.A. Charles, Fracture toughness determinations by indentation, J. Am. Ceram. Soc., 59 (1976) 371-372.[10] K. Niihara, R. Morena, D. Hasselman, Evaluation of KIc of brittle solids by the indentation method with low crack-to-indent ratios, J. Mater. Sci. Lett., 1 (1982) 13-16.[11] G. Anstis, P. Chantikul, B.R. Lawn, D. Marshall, A critical evaluation of indentation techniques for measuring fracture toughness: I, direct crack measurements, J. Am. Ceram. Soc., 64 (1981) 533-538.[12] C. Terzioglu, Investigation of some physical properties of Gd added Bi-2223 superconductors, J. Alloys Compd., 509 (2011) 87-93.[13] J. Lankford, Indentation microfracture in the Palmqvist crack regime: implications for fracture toughness evaluation by the indentation method, J. Mater. Sci. Lett., 1 (1982) 493-495.[14] J.E. Blendell, The origins of internal stresses in polycrystalline Al2O3 and their effects on mechanical properties, Massachusetts Institute of Technology, 1979, pp. 1-47.[15] M. Liu, Z. Xu, R. Fu, Micromechanical and microstructure characterization of BaO-Sm2O3–5TiO2 ceramic with addition of Al2O3, Ceramics International, 48 (2022) 992-1005.[16] 刘明, 侯冬杨, 高诚辉, 利用维氏和玻氏压头表征半导体材料断裂韧性, 力学学报, 53 (2021) 413-423.

仪器化划入方法已经成功应用于测试各种材料（包括硬的合金、陶瓷、金属、岩石[1]和软的高分子聚合物、碱硅酸盐凝胶[2]等）的断裂韧度（跨越两个数量级）在材料科学与工程领域具有巨大应用前景，尤其是评估微米级材料或多尺度复合材料（比如碎屑-橡胶混凝土[3]、再生混凝土[4]、水泥[5]、页岩[1, 6, 7]，骨头[8]、功能梯度和复合涂层[9]）的断裂性能，其诸多优势包括：结果与传统方法（比如单边缺口试样的三点弯曲、紧凑拉伸）测量值一致；重复性好；材料体积小；设备操作、数据分析简单；近乎无损检测（微米级划入测试划入深度一般在十几微米）；尤其是试样制备简单，不需要预制缺口或裂纹；测试成本和周期都大大减小[10]。仪器化划入过程的实物图和示意图见图 1[11]。在仪器化划入过程中，利用侧向力和压入深度可以计算出材料的断裂韧度。仪器化划入表征断裂韧度主要有两种理论：一种是线弹性断裂力学（linear elastic fracture mechanics or LEFM）；另一种是能量尺寸效应理论（microscopic energetic size effect laws or ESEL）。理论都是假设在压头前端存在沿水平扩展的裂纹，见图 2[12]。这种裂纹模式在直刚刀压头划入石蜡的实验中体现得最好，见图 3[13]。对于直压头：三维裂纹的横截面是长方形。能量释放率可以由J-积分计算，再结合断裂准则，即可以建立利用侧向力和压入深度计算断裂韧度的关系式。图 1 仪器化划入测试实物图及示意图：（a）直钢刀压头划入石蜡；（b）倾斜直钢刀压头划入测试示意图；（c）Rockwell C压头划入薄膜材料；（d）轴对称压头划入示意图（压入深度d，压头尖端圆角半径R，侧向力FT，划痕方向x）图 2 利用轴对称压头划入过程的侧视图（左图）和正视图（右图）。x 是划痕方向，FT 是水平侧向力，FV 是竖直正压力，d 是压入深度，n 是压头与材料接触界面朝材料外侧的单位法向，A 是承载侧向力的面积投影，p 是压头与材料接触界面的周长图 3 石蜡在直钢刀压头仪器化划入过程中压头前端水平扩展的裂纹：（a）实验结果；（b）理想的裂纹形状示意图（具有长方形横截面的三维裂纹，需要裂纹长度l、刀具宽度w、压入深度d 三个尺寸表征）不同的学者提出了不同的分析方法，断裂韧度Kc 可以通过拟合仪器化划入的实验数据获得[10, 14-19]：其中Λ=A/(2P)是名义长度，p 和A 分别是周长和水平投影面积（见图 2），都是压入深度d 的函数[12]。利用线弹性断裂力学可以直接计算出断裂韧度Kc已知压头几何形状可以得到p(d)和A(d)，f=2p(d)A(d) 即压头形状函数：对于圆锥压头，f 与d3 成正比；对于圆球压头，f 与d2 成正比。图 4是利用Rockwell C压头划入钢材的结果[20]。示意图见图 4（a）。在划入过程中，施加线性增大的正压力FV，如图 4（b），同时记录侧向力FT 和压入深度d。数据与划痕残余形貌一一对应，形貌见图 4（c），并且可以利用声发射分析断裂过程，如图 4（d）。图 4 利用圆锥压头分析钢材料的断裂韧度：（a）圆锥压头仪器化划入过程示意图（划痕方向沿X 轴，FV 和FT 分别是正压力和侧向力）；（b）划入过程中在施加线性加载的正压力的同时记录侧向力；（c）划痕残余形貌；（d）侧向力和压入深度的关系（左轴）和声发射（右轴）当圆锥部分起主导作用时，FT/d3/2趋近于一条水平线，这说明划入过程由断裂机制控制，声发射信号也直接验证了断裂的发生。可见，利用划入方法测试材料的断裂韧度需要适合的加载条件，只有当载荷足够大，断裂机制占主导时才能应用线弹性断裂力学的公式计算断裂韧度，但是过大的载荷会产生很多扩展方向不同的裂纹，使得只有一条裂纹扩展的假设不成立。声发射信号是确定断裂发生的有效手段，可以用于区分断裂的程度（剧烈的断裂会使得声发射信号饱和），寻找适合的加载力范围。FT/d3/2一直在波动，这种锯齿状数据是切削的典型特征，与传统测试（比如紧凑拉伸中只有一个裂纹产生）明显不同，划入过程中会产生很多裂纹，所以有必要对平稳段的数据取平均[21]。仪器化划入方法已经成功应用于各种材料的断裂韧度表征[22, 23]，比如：高分子材料（聚碳酸酯PC[18]、改性石墨烯添加的环氧树脂基复合材料[24]）、玻璃（熔融石英硅[25]、K9玻璃[26]）、金属（紫铜[27, 28]）、半导体材料（单晶硅和碳化硅[29]）等。表 1比较了部分材料的仪器化划入测试结果与传统方法测试结果，划入法测试与传统方法测试结果大体一致，差异很有可能是由于材料的各向异性和不均匀造成的，因为划入法表征的是表面微观区域的力学性能，传统方法测试的是宏观力学性能。所以划入法可以表征材料断裂韧度的分布，适合于异质复合材料各组织以及界面的力学性能表征，研究不同尺度结构的断裂性能，这些都是先进材料及微纳米器件发展迫切需要解决的关键测试表征技术，尤其在表面微观力学领域有广阔的应用前景。表 1 利用仪器化划入方法表征各种材料的断裂韧度（MPa• m1/2）压头（形状尺寸）及方法材料（牌号）：划入法测的断裂韧度（传统方法测试值）单位（国家）[参考文献]Rockwell C压头（2θ=120°，R=200 μm），线弹性断裂力学铝合金(AA 2024)：34.4±3 (32~37)热塑性聚合物（Delrin Grade 150）：2.5±0.2 (2.9±0.5)麻省理工学院（美国）[20] Rockwell C 压头（2θ=120°，R=200 μm），线弹性断裂力学钠钙玻璃：0.71±0.03 (0.70)耐热高硼硅玻璃：0.68±0.02 (0.63)热塑性聚合物(Delrin 150E) ：2.75±0.05 (2.8)热塑聚碳酸酯：2.76±0.02 (2.69)铝合金(2024-T4/T351) ：28.8±1.3 (26~37)AISI-1045：62.2±2.6 (50)AISI-1144：62.2±2.6 (57~67)Titanium 6Al-4V：77.0±3.4 (75)麻省理工学院（美国）[22]直钢刀压头，线弹性断裂力学（LEFM）和能量尺寸效应方法(ESEL)石蜡：0.14 (0.15)水泥：0.66~0.67 (0.62-0.66)侏罗纪石灰岩：0.56 (ESEL), 0.34 (LEFM)A-51w：0.82 (ESEL), 0.81 (LEFM)B-4w：0.74 (ESEL), 0.72 (LEFM)B-12w：0.78 (ESEL), 0.78 (LEFM)麻省理工学院（美国）西北大学（美国）伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（美国）[21]直钢刀压头、Rockwell C线弹性断裂力学水泥（直钢刀压头）：0.66±0.05 (0.67)钢材（Rockwell C压头）：40±0.2 (50)麻省理工学院（美国）[11]直钢刀压头能量尺寸效应方法水泥：0.66(0.65~0.67)伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（美国）[23]Rockwell C压头线弹性断裂力学（LEFM）和能量尺寸效应方法(ESEL)塑料（Delrin）：3.26 (LEFM)，2.85 (ESEL)聚碳酸酯（Lexan）：2.87 (LEFM)，2.38 (ESEL)熔融石英硅：0.96 (LEFM)，0.96 (ESEL)传统测试结果：塑料（2.8）、聚碳酸酯（2.2）、熔融石英硅（0.8）科罗拉多大学（美国）麻省理工学院（美国）[28]Rockwell C压头能量尺寸效应方法聚缩醛 ：3.16 (2.8)石蜡：0.14 (0.14)聚碳酸酯（Lexan 934）：2.8 (2.69)铝：32.53 (32)伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（美国）[40]圆球压头线弹性断裂力学熔融石英硅：0.7 (0.68~0.75)K9玻璃：0.85 (0.82)福州大学（中国）[45,46]Rockwell C压头线弹性断裂力学聚碳酸酯：2.3 (2.2)福州大学（中国）[43]作者简介刘明，福州大学机械工程及自动化学院教授，福建省闽江学者特聘教授、福州大学旗山学者海外人才、福建省高层次境外引进C类人才，全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分技术委员会金属材料微试样力学性能试验方法工作组（SAC/TC183/SC4/WG1）委员、ISO 14577系列国际标准制修订国内工作组成员。1985年出生于哈尔滨市，哈尔滨工业大学本科、硕士，肯塔基大学（美国）博士，法国巴黎高科矿业工程师学校材料研究所博士后、华盛顿州立大学（美国）博士后。主要研究领域为微观力学及仪器化压入划入测试方法。作者邮箱：mingliu@fzu.edu.cn 参考文献[1] A.-T. 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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。　　如下为钢研纳克检测技术有限公司试验机产品经理于兆斌先生所作报告的精彩内容：　　钢研纳克检测技术有限公司试验机产品经理于兆斌先生　　报告题目：动态断裂仪器化冲击技术在材料测试及新品种开发中的应用　　报告伊始，于兆斌先生介绍到，北京纳克分析仪器有限公司是中国钢研集团全资子公司，注册资金6000万人民币，是一家以冶金和材料检测仪器、标准样品的研制和销售为主的专业公司，在2012年1月正式更名为钢研纳克检测技术有限公司。其产品涉及试验机系列、硬度仪系列、金属原位分析仪、火花光谱仪、ICP光谱、碳硫氧氮氢分析仪、飞行时间质谱炉气分析系统、无损检测仪、在线检测系统和标准样品等。　　此外，于兆斌先生还非常自豪地说到，钢研纳克在国内已经设有27个办事处，服务网络几乎遍及全国；钢研纳克作为主要起草单位，已参与制定了8个与试验机相关的标准；十一五期间，钢研纳克取得14项科研成果，获得了14个奖项与11项专利，制修订4项国际标准；此外，钢研纳克在永丰还建立了产业基地，设有仪器化冲击试验机生产车间、光谱调试车间、气体调试车间等。　　目前，钢研纳克公司推出基于光学引伸计的新型微机控制材料试验机，该产品采用CCD动态摄像方式，实现了非接触式实时测量微小形变与全程测量，同时还可测量轴向和横向变形、自动计算材料延伸率等。这台新型微机控制材料试验机完全符合最新拉伸标准GB228-2010，解决了细丝、薄带、脆性等样品试验中形变测量不准确的技术难题。　　接下来，于兆斌先生着重介绍了动态断裂仪器化冲击技术在材料测试及新品种开发中的应用。最后指出，要发展我国重要工程的相关规范，包括动态断裂分析在内的安全评估至关重要。因为普通冲击试验不能反映断裂过程，不能满足工程需要，而仪器化冲击试验机则能够完整地反映试样的断裂过程，如钢研纳克推出的NI系列冲击试验机产品便是可供用户选择的产品之一。　　会议现场

揭示生物学样本和材料样本原本无法观察到的内部结构冷冻断裂是一种将冰冻样本劈裂以露出其内部结构的技术。冷冻蚀刻是指让样本表面的冰在真空中升华，以便露出原本无法观察到的断裂面细节。金属/碳复合镀膜能够实现样本在SEM（块面）或TEM（复型）中的成像，主要用于研究如细胞器、细胞膜，细胞层和乳胶。这项技术传统上用于生物学应用，但现在逐渐在物理学和材料科学中展现出重要意义。近年来，研究人员通过冷冻断裂电子显微镜，尤其是冷冻复型免疫标记（FRIL），对膜蛋白在动态细胞过程中所发挥的作用有了新的见解。作者：Gisela Höflinger图1：麦叶上的蚜虫适合于电子显微镜的环境电子显微镜的样品室通过抽真空处理降至极低压力。置于这种环境下的活细胞无法有效保全结构，因为细胞构成中的大部分水分会快速蒸发。生物样本的制备方法有很多种。样品材料被（固定）保存，这样后续脱水对原位结构的破坏最小，同时可以使用环境扫描电镜（SEM）或者将水冷冻。高压冷冻是观察自然状态下含水结构的唯一方法。高压冷冻所形成的冰不是六边形冰（从水变为六边形冰时体积会增加）而是无定形冰，因此体积保持不变。所以，对渗透和温度变化敏感的结构得以保留（见文章“高压冷冻基础介绍”）。要观察诸如细胞器、细胞膜、乳胶或液体的表面界面等结构，冷冻断裂是唯一的方法。通过刀片（或类似物）或释放弹簧负载的外力来破开冷冻样本，并沿着最小阻力线断裂样本。图2：冷冻断裂（来源：http://en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Lipids/Membrane_Fluidity） 水的升华与凝结 – 冷冻蚀刻与污染要暴露冷冻断裂面，需要把冰去除。这就需要通过把断裂面的冰升华去除以保存样品的结构。升华的过程是冰不经过液态过程直接转化为气态。而液态过程会导致样品体积和结构的破坏。图3：ES，细胞外表面；PF，细胞膜冷冻断裂面；EF，细胞膜外层冷冻断裂面；FS，细胞膜内表面；Cyt，细胞质水的升华/冷凝过程取决于特定温度下的饱和压力，以及水或冰在室内的有效水分压。注意：良好的真空度会降低水分压。例如：温度为-120℃的冰或冰冻样本饱和压力约为10-7 mbar。如果样品室内达到这个压力，则冷凝和蒸发处于平衡状态。蒸发的分子数量等于冷凝的分子数量。在更高压力下，冷凝速度要快于升华速度 – 因此冰晶会在样本表面上生长。必须采取一切手段来避免这种情况。样本上方一个较冷（比样本更冷）的冷阱会降低局部压力，从而起到了冷凝阱的作用。从样本中带出的水分子优先附着在较冷的表面上。在低于饱和压力的压力下，更多的分子升华而不是冷凝，同时会发生冷冻蚀刻。执行冷冻蚀刻直到样本完全无冰，这一过程称为冷冻干燥。仅适用于合理时间内执行的小样本。该过程分为几个步骤，需要从大约-120℃加热到-60℃，同时在每个步骤上使温度保持一定时间。该过程需要几天的时间来完成。图4：饱和蒸汽压力（感谢Umrath 1982提供的图片）样本温度低于-120℃时，蚀刻速度非常慢，蚀刻持续时间会增加到不切实际的程度。如果真空室的压力固定，则可以通过提高样本温度来提高蚀刻速度。对于生物样本，要特别小心温度高于-90℃。蚀刻速度会大幅提高。另外，要注意玻璃态冰中形成六边形冰晶从而导致脱水伪像。纯水的理论升华速度会降低，因为：• 样本深处的水升华速度比表面的水更慢。• 盐和大分子溶剂会降低升华速度。• 生物样本中大量存在的结合水会降低升华速度。通过冷冻断裂生成图像冷冻断裂和冷冻蚀刻技术往往采用高真空精细镀膜技术，将超细腻重金属和碳薄膜沉积于断裂表面。冷冻断裂样本在一定角度下用金属覆盖，然后在碳背衬膜（徕卡EM ACE600冷冻断裂或徕卡EM ACE900与徕卡EM VCT500）上生成复型进行TEM成像或在SEM的试块面上进行成像。对于这两种方法，冷冻断裂表面经过一定的蚀刻时间后以相同的方式进行镀膜。首先在一定角度下进行一层薄的（2-7nm）重金属镀膜，以形成地形对比度（阴影）。其次再针对重金属薄膜，在90°下进行一层厚的碳层（15-20nm）镀膜，以稳定超薄电子束蒸发。此时的蚀刻处理会停止。要对极小的结构进行成像，需要在极低的角度（2–8°）镀膜重金属并在镀膜期间旋转样本。这样可增加细丝状及其它细小结构的对比度。此项技术又称为小角度旋转投影。蒸镀重金属薄膜需要采用电子束蒸发镀膜技术。这种镀膜技术可实现精细定向沉积。碳的支撑层稳定了未被金属覆盖的结构。随着温度的升高，这些结构会改变它们的轮廓，样本不会完全导电，复型也不会粘在一起。冷冻断裂酵母的单向投影图5：低温SEM，BSE（背散射电子）图像。Walther P, Wehrli E, Hermann R, Müller M.（1995）双层镀膜获取高分辨率低温SEM。J Microsc. 179, 229-237。图6：复型，TEM图像（感谢Electronmicroscopy ETH Zürich提供图片）。Walther P, Wehrli E, Hermann R, Müller M.（1995）双层镀膜获取高分辨率低温SEM。J Microsc. 179, 229-237。图7：徕卡高压冷冻，真空冷冻传输至冷冻断裂系统中，利用电子束发射枪和旋转样本底座来进行冷冻蚀刻和低温镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温SEM。油/水基样品，–100℃（升华）3分钟暴露油脂结构。图8：徕卡高压冷冻，真空冷冻传输至冷冻断裂系统中，利用电子束发射枪和旋转样本底座来进行冷冻蚀刻和低温镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温SEM。原生生物游仆虫混合培养的羽纹硅藻。感谢英国波特斯巴NIBSC的Roland Fleck博士提供图片图9：徕卡冷冻断裂系统及徕卡真空冷冻传输至低温SEM的HPF、冷冻断裂、冷冻蚀刻和低温镀膜。油/水基乳液破裂，露出洋葱状薄片结构，形成液滴。感谢汉堡拜尔斯多夫Stefan Wiesner博士提供的图片。图10：TEM中的酵母细胞复型。经徕卡高压冷冻和徕卡冷冻断裂复型制备。感谢Elektronenmikroskopie ETH Zürich提供的图片。图11：大麦叶上的真菌。安装于徕卡冷冻断裂仪样本台上，并通过冷却样本台在液氮下进行冷冻。徕卡冷冻断裂仪对样品进行部分冷冻干燥（在更高的样本温度下冷冻干燥）。使用钨镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温FESEM 5keV。相关产品徕卡EM ACE900 高端EM样本制备冷冻断裂系统徕卡EM VCT500了解更多：徕卡官网

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！

图为：团队成员正在组装测试设备　　一间屋子，一门技术，一腔壮志，几台电脑，年轻人的创业往往从热血开始。上周六上午，武汉大学工学部一栋实验楼里，探路者青年创业团队十几名成员正聚在一起，讨论下午即将举行的招新面试。这个组队四年多、经历过几次“换血”的团队，不久前在一项全国大学生创业大赛中，获得10万元的创业奖金。　　电线杆倒桩新闻触发灵感　　2008年南方暴雪，大量电线杆倒桩造成大面积停电和通讯中断 2010年，武汉市汉西有7根水泥杆被折断，断裂处露出来的“钢筋”还没有筷子粗……这样的新闻，普通人可能看过就忘，但在探路者团队成员看来，却蕴藏着无限商机。水泥电线杆是电力传输中的关键设备，一旦发生断裂，轻则断电，重则造成人员伤亡和电力系统大范围瘫痪。　　如果有一种设备，能够检测出水泥电线杆中钢筋的直径、数量、位置和腐蚀程度，是不是可以将电线杆倒桩带来的损失防患于未然?有了这样的想法后，从2008年到2009年，武大电气工程学院的几名学生组成探路者团队，开始着手研究新型工业所需要的检测设备。　　然而，资金困难、资源有限，这支创业团队的前行之路并没有那么顺利。　　工业检测设备受企业青睐　　今年9月，在一场全国大学生创业大赛中，探路者团队凭借几个新型工业检测设备，在全国44个团队中进入前15名，并获得10万元奖金。　　据探路者团队成员杨泽洲介绍，目前，团队主打的两个项目，一是水泥杆塔钢筋质量检测仪，另一个是传送带监测系列设备，两种设备的硬成本都超过了5万元，加上成立公司时的5万元注册资金，资金投入压力不小。　　尽管此前创业大赛的主办方愿意提供一定的资金支持，但随之而来的是公司的主控权，以及经营方向上的干预，“所以还在和对方沟通之中。”团队成员杨泽洲表示，这几年来所有项目的资金和技术困难的解决，很大程度上得益于指导老师陈厚桂的帮助。　　目前，他们已经与国内一家钢材企业达成初步协议，设备将以60万/台的价格出售给该钢材公司。“市场前景还是很好的。”杨泽洲表示。　　会“写字”的荧光棒摇出钱景　　检测设备的“钱景”固然可观，但需要长期的市场培育，资金回笼没有那么快，而公司需要资金运转，怎么办?每逢演唱会，场馆外能看到不少大学生售卖荧光棒，生意火爆。留意到这一点，探路者团队又开拓出“来钱比较快”的项目。五颜六色的荧光棒很常见，但能“写字”的荧光棒，你看过吗?　　“比如说，去看周杰伦演唱会，摇晃我们的荧光棒，就显示出‘周杰伦我爱你’的字样，是不是很拉风?”采访中，团队成员仅花了几分钟，就现场制作出一个简易荧光棒，记者轻轻晃动，可清晰看见英文单词“team”。杨泽洲说，他们计划在明年武大校庆时大批量生产会“写字”的荧光棒，连产品的衍生市场他们也胸有成竹，“像婚礼现场，能晃动出‘Iloveyou’的荧光棒，应该会受到新人的欢迎。”

8月21-24日，由中国金属学会、中国力学学会、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、中国航空学会共同举办的第二十一届全国疲劳与断裂学术会议在山东省青岛市黄岛区中铁世博城国际会议中心成功召开。 疲劳与断裂是材料服役的主要失效形式。疲劳与断裂的研究涉及材料研发、机械制造、现代交通、基础设施建设、石油化工和航空航天等重要行业和关键领域。会议不仅邀请多位专业领域的知名专家开展学术报告交流近两年来的学术进展和今后的发展方向，而且邀请多家知名力学相关企业参展，为各参展单位提供了更多交流与合作的机会。 作为知名材料力学检测设备供应商，万测携电液伺服疲劳试验机精彩亮相。该疲劳试验机结构小巧，外形美观，主要用于金属材料、复合材料及零部件、生物骨骼、弹性体的疲劳力学性能试验。可实现拉伸、压缩、弯曲、拉压加载、高周疲劳、低周疲劳等试验；配置相关辅助测量装置亦可实现断裂力学试验。凭借优秀的外观设计和专业的技术水平，受到了参会嘉宾的广泛关注，展位前咨询人群络绎不绝。 万测多年来致力于各种材料的疲劳力学性能检验，旗下拥有多种电子伺服疲劳试验机、电液伺服疲劳试验机，在国防军工、航空航天、高等院校等众多领域为大量客户提供了专业高效的动态疲劳试验解决方案。今后，万测也将继续立足试验机领域，着眼客户需求，持续技术创新，为材料力学的发展贡献出自己的一份力量。

摘 要：本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机，配合1kN气动拉伸夹具，根据《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分：玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》，进行了玻璃纤维机织物拉伸试验的实例，试验结果表明，使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长的试验。 关键词：鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 玻璃纤维 拉伸试验玻璃纤维布(Glass Fiber) 是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，绝缘层压板以及印刷电路等各个领域。玻璃纤维布的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。经纬密度又由纱结构和织纹决定。经纬密度加上纱结构，就决定了玻璃纤维布的物理性质。本应用介绍了使用电子万能材料试验机进行玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长试验。鲲鹏电子万能材料试验机配备的气动拉伸夹具，有以下几个特点：首先，夹面采用专用高分子夹面，平整度好，可以避免夹伤试样，避免拉伸过程中出现夹持部位断裂的情况；其次，气动控制可以提供适当且恒定的夹持力，避免拉伸过程中出现滑移的情况；另外，夹具设有对中标识，可以辅助夹持试样，保证夹持后试样的垂直度，避免拉伸过程中出现左右两边受力不均匀的情况。 除夹具外，试验机主机的高精度以及超过1000HZ的采集频率，可以完整的拉伸过程中的所有特征数据，准确识别试样拉伸断裂点，确保给用户提供准确可靠的试验数据，配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线，让不同的用户均可以拥有良好的交互体验，为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。本篇报告参照《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分：玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》进行试验，标准要求如下： 1.样品要求：Ⅱ型试样、试样宽度25mm、有效长度100mm 2.夹持距离：100mm±1mm 3.拉伸速度：50mm/min±3mm/min 1. 实验部分 1.1仪器与夹具 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1kN气动拉伸夹具 90°剥离夹具 Smartest软件 1.2分析条件 试验温度：室温23℃左右 载荷传感器：1kN（0.5级） 加载试验速率：50mm/min 图1 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1.3样品及处理本次试验，选取6组国内主流的不同种类的玻璃纤维布，统一切割成GB Ⅱ型试样，宽度约为25mm的长条试样，每组样品分经向和纬向。 2.试验介绍使用BOYI 2025-001电子万能试验机进行试验，设定夹具间距为100mm，将样品分别夹持在上下夹具中，以50mm/min的速率进行试验。测量拉伸过程中的力值以及位移数据，拉伸试样至断裂，记录最终断裂强力及断裂伸长(GB要求精确至1mm)，取拉伸过程中第一组纱断裂时的最大强力作为拉伸断裂强力，根据数据计算得出结果，并生成拉伸曲线。图2 测试系统图（主机、夹具） 3.结果与结论 3.1第一组玻璃纤维布试验结果 3.2第二组玻璃纤维布试验结果 3.3第三组玻璃纤维布试验结果 3.4第四组玻璃纤维布试验结果 3.5第五组玻璃纤维布试验结果 3.6第六组玻璃纤维布试验结果 从上上述数据以及断裂后试样状态可以看出，整个测试过程中，拉伸试样夹持良好，断裂部位均在试样中部，满足GB要求(断裂点距离夹口10mm以上)，两个方向各5个试样结果平均值非常接近，曲线重合度再现性良好，无较低异常测试值，满足GB要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论 综上所述，鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机、1kN气动拉伸夹具，可以完全满足GB/T 7689.5-2013 增强材料 机织物试验方法 第5部分：玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》标准要求，高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统，可以获得玻璃纤维布各项力学数据，且稳定可靠，这对于玻璃纤维布以及绝缘电路板材、印刷电路板的技术发展非常重要，能够为企业的产品研发、品质管理，以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。

p style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/2c60f328-22d8-4bcf-a54b-c65a992a7d3b.jpg" title="微信截图_20191204165400.png" alt="微信截图_20191204165400.png"//pp style="text-align: center "span style="font-size: 20px "strong第二十届全国疲劳与断裂学术会议br//strong/span/pp style="text-align: center "span style="font-size: 20px "strong第二轮通知/strong/span/pp　　各有关单位及个人：/pp　　疲劳与断裂是服役结构的主要破坏形式。有关数据表明，疲劳、断裂与磨损每年带来的损失约相当于国民经济总产值的4%。因此，世界各国都十分重视疲劳断裂机理及其预防措施的研究。疲劳断裂的研究与应用涉及航空航天、交通运输、建筑建材、冶金矿产、石油化工和交通运输等重要行业和关键领域。为解决材料与结构的安全评价和寿命预测问题，推动我国疲劳断裂领域的理论研究和技术应用，服务国家经济建设和社会发展，加强该领域专家学者交流、研讨与合作，“第二十届全国疲劳与断裂学术会议”将于2020年5月8-11日在重庆保利花园皇冠假日酒店召开。/pp　　全国疲劳与断裂学术会议始于1977年召开的“中国金属学会断裂学科讨论会”和1982年召开的“全国疲劳学术大会”，在各自举行八届以后，1998年合并举办“第九届全国疲劳与断裂学术会议”。此后每两年举办一届，由中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会六学会轮流主办。现将相关事宜通知如下：/pp　strong　一、组织机构/strong/pp　　strong主办单位 /strong：中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、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/pp　　strong承办单位 /strong：中国航空学会失效分析分会、中国航空学会结构与强度分会、中国航空学会材料工程分会、中国航发北京航空材料研究院/pp　　strong二、大会组委会：/strong/pp　　strong大会顾问/strong：李鹤林、陈学东、张统一、杨卫、柯伟、钟群鹏、曹春晓、魏悦广/pp　　strong大会主席/strong：林左鸣/pp　　strong副主席/strong：王彬文、冯西桥、刘昌奎、李晓刚、张跃、姚俊臣、涂善东、韩恩厚/pp　　strong学术委员会/strong/pp　　主任：陶春虎/pp　　副主任：王清远、李劲、张哲峰、赵明皞、索涛、董瀚/pp　　委 员：于哲峰、马玉娥、王建山、韦剑飞、古远兴、冯雪、乔利杰、仲政、刘昌奎、刘建华、刘智勇、孙军、苏彬、杜楠、李小武、李玉龙、李振环、李博、李喜德、吴圣川、吴林志、吴欣强、何玉怀、何国球、沈星、张广平、张乐福、张显程、陈长风、范学领、罗光敏、单智伟、施惠基、洪友士、栗付平、高存法、高效伟、陶春虎、曹文泉、康国政、董登科、惠卫军、舒平、谢里阳、鲍蕊、翟同广/pp　　strong组织委员会/strong/pp　　主任：姚俊臣/pp　　副主任：王生楠、左晓卫、刘昌奎、余策、汤亚南、杜翠薇、尚成嘉、庞建超/pp　　委员：丁波、于宏丽、弓云昭、王清远、叶笃毅、 安向阳、吉林康、朱知寿、刘礼华、刘新灵、何玉怀、张小红、张雷、张福成、陈立佳、尚德广、金海波、周冬冬、胡军、段慧玲、黄玮、常 伟、程学群、曾德长、靳婉平/pp　　strong注：以上均按姓氏笔画排序/strong/pp　strong　三、会议地点/strong/pp　　重庆市保利花园皇冠假日酒店/pp　strong　四、会议时间/strong/pp　　2020年5月8-11日/pp　　strong五、本届会议的论文征集范围/strong/pp　　1. 疲劳与断裂力学 /pp　　2. 疲劳与断裂微观机制 /pp　　3. 复杂环境下的材料损伤失效分析 /pp　　4. 典型材料与结构的破坏理论研究 /pp　　5. 重大装备的疲劳与断裂工程应用 /pp　　6. 关键行业的疲劳与断裂工程应用 /pp　　7. 材料与结构疲劳断裂的测试表征。/pp　　凡与疲劳和断裂领域相关的研究成果、学术观点、工程经验、应用范例、技术设想及建议等均可以论文应征。应征论文必须论点鲜明、论据充分、数据可靠，计量单位参照《中华人民共和国法定计量单位》中的有关规定。论文内容的保密性由论文作者自行负责，如有必要，须经作者所在单位审核。/pp　　论文摘要请通过会议网站(http://www.ncff2020.com/) 的投稿系统提交，摘要字数限制在1000字以内，摘要提交日期为2019年9月1日-12月30日。通过论文摘要审核的作者将收到组委会发出的录用通知，全文接收的截止日期为2020年2月15日。会议将提供摘要集，供与会者交流。欢迎全国从事相关领域研究和应用的的专家学者、科研人员、工程技术人员、高校师生踊跃投稿，欢迎全国从事相关领域的高等院校、科研院所、企事业单位踊跃参会。/pp　strong　六、重要时间/strong/pp　　摘要接收截止：2019年12月30日/pp　　全文截止时间：2020年2月15日/pp　　提前注册时间：2020年3月31日/pp　　会议报到时间：2020年5月8日/pp　　strong七、注册费用/strong/pp　　1.2020年3月31日前注册交费/pp　　正式代表1600元/人，学生1200元/人。/pp　　2.2020年3月31日后注册交费/pp　　正式代表1800元/人，学生1400元/人。/pp　　参会专家学者食宿统一安排，费用自理。/pp　　strong八、联系方式/strong/pp　　王小玉 010-62496955 sxfx621@163.com/pp　　常 伟 010-62497450/pp　　安向阳 010-84924386 anxy@csaa.org.cn/ppbr/img style="float:right " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/b822e6e4-fcfb-42fd-b7b8-eae6275fcf0f.jpg" title="微信截图_20191204165400.png" alt="微信截图_20191204165400.png"//ppbr//ppbr//ppbr//ppbr//ppbr//ppbr//ppbr//ppbr//pp　　/ppbr//p

第二十一届全国疲劳与断裂学术会议 第一轮通知各有关单位及个人： “第二十一届全国疲劳与断裂学术会议”将于 2022 年 8 月下旬在山东省青岛市召开。疲劳与断裂是材料服役的主要失效形式。疲劳与断裂的研究涉及材料研发、机械制造、现代交通、基础设施建设、石油化工和航空航天等重要行业和关键领域。 全国疲劳与断裂学术会议始于 1977 年召开的“中国金属学会断裂学科讨论会”和 1982 年召开的“全国疲劳学术大会”，在各自举办八届以后，1998 年合并举办“第九届全国疲劳与断裂学术会议”。此后每两年举办一届，由中国金属学会、中国力学学会、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、中国航空学会六家学会轮流主办。 全国疲劳与断裂学术会议为解决材料与结构的安全设计、评价和寿命预测问题，推动我国材料疲劳与断裂领域的理论研究和技术应用提供了良好的学术交流平台，欢迎相关科技人员积极投稿并参会。现将相关事宜通知如下： 一、组织机构 主办单位 ：中国金属学会、中国力学学会、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 承办单位 ：中国金属学会材料科学分会 大会顾问：刘正义 李鹤林 杨 卫 张统一 陈学东 陈祥宝 赵振业柯 伟 翁宇庆 郭万林 涂善东 曹春晓 魏悦广 大会主席：张 跃 副主席：冯西桥 刘昌奎 孙 军 李晓刚 韩恩厚 学术委员会 主 任：尚成嘉 副主任：王清远 刘智勇 张哲峰 赵明皞 陶春虎 董 瀚 委 员：于培师 马显锋 王 宠 王建山 王晓钢 王清远 卢 鹉吉玲康 巩秀芳 有移亮 朱明亮 朱顺鹏 乔利杰 仲 政任学冲 刘礼华 孙成奇 苏 彬 李小武 李玉龙 李 劲李金许 李振环 李 博 杨志南 轩福贞 吴圣川 吴林志吴欣强 何玉怀 张广平 张东方 张显程 张 峥 张 涛张 鹏 张福成 张聪惠 陈长风 陈 刚 陈 旭 降向冬赵子华 施惠基 姜 澜 洪友士 姚卫星 栗付平 钱桂安高存法 高克玮 郭 翔 唐海军 曹文泉 康国政 宿彦京董超芳 惠卫军 曾德长 温建锋 谢里阳 蔡力勋 廖庆亮 组织委员会 主 任：王新江副主任：左晓卫 汤亚南 杜翠薇 余 策 庞建超 赵 晶 委 员：丁 波 于宏丽 王学敏 刘 辉 李学达 杨 帆 邹成路张小红 张艳红 张 雷 林伯阳 罗光敏 周冬冬 段慧玲骆 鸿 魏振伟注：以上均按姓氏笔画排序 二、会议地点 山东省青岛市 三、会议时间 2022 年 8 月下旬 四、征文主题 1. 疲劳与断裂力学； 2. 先进材料疲劳与断裂微观机制； 3. 典型材料与结构的破坏理论研究； 4. 基础零部件用钢的疲劳； 5. 装备全寿命周期损伤失效与寿命预测； 6. 关键行业的疲劳与断裂工程应用； 7. 疲劳-化学耦合失效机理与防控 8. 其他 本次会议接收大摘要投稿，凡与疲劳和断裂领域相关的研究成果、学术观点、工程经验、应用范例、技术设想及建议等均可以投大摘要，字数 1000 字以内（格式详见附件），文字简练、论点鲜明、数据可靠，计量单位参照《中华人民共和国法定计量单位》中的有关规定。论文内容的保密性由论文作者自行负责。 请访问中国金属学会会议系统(http://hy.csm.org.cn)，通过会议查询找到本会议网站提交摘要。摘要提交截止日期为 2022年 4 月 30 日。会议将提供摘要集，供与会者交流。 五、联系方式 罗光敏 010-65133925 15011512686 丁 波 010-65133925 13911128844 李东迟 010-65126576 18610877620 刘 辉 13671329595 会议网址：http://hy.csm.org.cn?mid=520&sid=1949 会议网站二维码中国金属学会2021年12月15日第二十一届全国疲劳与断裂学术会议第一轮通知.pdf

2018年8月15日至17日，第十九届全国疲劳与断裂学术会议在辽宁省沈阳市碧桂园玛丽蒂姆酒店顺利召开。本届会议由中国材料研究学会、中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会和中国机械工程学会共同主办。 三思纵横赞助参会，并在会上作技术发言，与与会代表围绕疲劳与断裂的相关主题进行了广泛而深入的交流。同时展出新型动态疲劳试验机及相关材料试验机，也得到专家的一致认可，多家知名企业向三思纵横的工作人员咨询产品的相关性能。！ 本次会议总计有210个单位765人报名参会，收到355篇摘要，包括6篇大会报告。本次会议共有来自各研究所、高校、重点企事业单位600余位专家学者参加了此次学术会议，围绕疲劳与断裂的相关主题进行了广泛而深入的交流。与会代表围绕材料疲劳损伤微观机制、关键行业重点装备工程应用、先进测试方法等进行了介绍，并就解决材料与结构安全评价和寿命预测等问题展开了广泛深入的研讨。 三思纵横副总经理刘杰先生在会议上分析近年来动态疲劳试验机的技术创新及相关应用，围绕动态疲劳试验机在军工、航空航天、理化检测等相关材料试验应用做了深入探讨。这些年来，三思纵横分别为上海宝钢、沪东造船集团、西北橡胶等许多国内知名的军工单位提供了不同试验需求的动态疲劳试验机，加深了动态疲劳试验机市场应用，为相关企业实现较为理想的经济效益及社会效益做出较大贡献。 疲劳与断裂是一个周期长、出名慢甚至难出名的研究方向，但是做好这一传统而又重要的研究方向有助于中国制造业核心竞争力的本质提升！三思纵横将与行业专家一同努力，共同解决在该领域发达国家卡中国脖子的关键问题！助力中国工业全面追赶并超越发达国家！

p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong仪器信息网讯/strong 2020年8月19日，“第二十届全国疲劳与断裂学术会议”在重庆保利花园皇冠假日酒店盛大开幕。本届会议由中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会主办，中国航空学会失效分析分会、中国航空学会结构与强度分会、中国航空学会材料工程分会、中国航发北京航空材料研究院承办。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会议作为我国疲劳断裂领域交流、研讨与合作的平台，吸引了130余家单位423人报名参会，共计收到340篇摘要，此外，会议也得到了40余家厂商的大力支持。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/f8af3fe5-1829-4bd3-bfc1-5268dd13d335.jpg" title="图片1.jpg" alt="图片1.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong大会现场/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "19日上午，大会进行开幕式和主会场报告。大会开幕式由大会副主席、中国航发北京航空材料研究院检测中心副主任刘昌奎研究员主持，中国航空学会秘书长姚俊臣为大会致辞。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/29eb9c10-e3df-431d-b34e-f68fe048c462.jpg" title="刘昌奎.png" alt="刘昌奎.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong大会副主席、中国航发北京航空材料研究院检测中心副主任刘昌奎研究员主持开幕式/strong/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/84a38039-f2f2-4d6d-a239-6ee0021a1be7.jpg" title="姚.png" alt="姚.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中国航空学会秘书长姚俊臣致辞/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "开幕式后，中国科学院院士、飞机寿命与结构可靠性专家闫楚良；北京航空材料研究院研究员吴学仁；清华大学工程力学系长江学者、特聘教授冯西桥；中国科学院金属研究所研究员张哲峰；中国飞机强度研究所所长、科技委主任王彬文；华东理工大学教授张显程；中国航发航材院发动机材料力学行为研究中心研究员于慧臣；北京科技大学国家材料腐蚀与防护科学数据中心教授刘智勇；法国TRANSVALOR（传威科技）公司总经理雷迅依次带来了精彩的报告。大会报告环节由大会学术委员会主任、中国航发北京航空材料研究院专务陶春虎研究员和刘昌奎研究员担任主持。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/87c53149-6ed9-4f81-86e4-23df57b407a9.jpg" title="陶春虎.png" alt="陶春虎.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong大会学术委员会主任、中国航发北京航空材料研究院专务陶春虎研究员主持大会报告/strong/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/e8eb82f9-7661-4bd9-bf10-b9fdafc9cd7d.jpg" title="闫楚良.png" alt="闫楚良.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong闫楚良院士作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《飞机定寿、延寿和保障飞行安全的关键技术与技术途径》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "闫楚良院士从飞机寿命可靠性评定原理、载荷谱飞行实测、全尺寸疲劳试验、单机寿命智能监控等四方面进行了讲述。闫楚良院在报告中提到，随着泛在物联网建设的快速推进，相关技术的进步给飞行器测量技术带来了机遇，智能量测系统将会承载更多的泛在物联网技术，这也给智能单机寿命监控的创新发展提出了新的挑战。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/5e1a06ce-8488-46c7-93d9-c42f91db8797.jpg" title="吴学仁.png" alt="吴学仁.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中国航发北京航空材料研究院吴学仁研究员作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《断裂力学的权函数理论与应用——现状与展望》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "权函数法是具有独特优势的裂纹体断裂力学分析计算得强大工具。吴学仁研究员在报告中简要总结了国际断裂界几十年来权函数的主要研究应用工作，并对三种广泛工程应用的解析权函数法做了深入和公正的评价比较。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0b2aa52a-115d-41fe-b0d5-5a0a9e3dbcb7.jpg" title="冯西桥.png" alt="冯西桥.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong清华大学冯西桥教授作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《生物材料的强韧化机制与模型》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "冯西桥教授介绍了生物材料强韧化的主要特点，珍珠母的强韧化机制，生物纤维复合材料的强韧性与超弹性机制以及胚胎发育中的断裂力学问题等内容。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 540px height: 360px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/29692c8d-1674-4a37-b201-4cd1cd04f036.jpg" title="张哲峰.png" alt="张哲峰.png" width="540" height="360" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中科院金属研究所张哲峰研究员作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《金属材料疲劳性能预测与优化探索》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "张哲峰研究员在报告中介绍了金属材料的关键力学性能，如静态性能、疲劳性能，金属材料强度与塑性制约关系等，并提出了如何预测和提高金属材料的疲劳强度等关键科学问题。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c87afb7d-9aa8-4a3e-810b-1dd4dcf28119.jpg" title="王彬文.png" alt="王彬文.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中国飞机强度研究所王彬文研究员作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《航空疲劳技术进展与挑战》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "王彬文研究员从航空疲劳的背景与演进、规范与标准、体系与进展、挑战与方向等方面进行报告。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/881034cf-76ee-4910-9933-75bc8ee1d4e5.jpg" title="张显程.png" alt="张显程.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong华东理工大学张显程教授作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《面向十四五的机械结构强度学——从可靠性设计到可靠性制造》/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "张显程教授在报告中讲到几个研究前沿问题：基于材料微观结构调控的机械结构寿命保障；极端严苛环境下结构性能测试与评定方法；基于微观损伤、残余应力与变形调控的可靠性制造方法；机械结构运维智能监控与寿命管理。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0816e7eb-1ffc-4e6d-a887-89c319e0c10d.jpg" title="于慧臣.png" alt="于慧臣.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中国航发北京航空材料研究院于慧臣研究员作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《增材制造钛合金疲劳行为研究现状及航材院相关研究工作》/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "于慧臣研究员在报告中讲述了钛合金疲劳行为研究研究背景、研究现状与趋势，并介绍了航材院的相关研究工作。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/70ef1df5-8922-4403-bfab-dbe1d6612d3c.jpg" title="刘智勇.png" alt="刘智勇.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong北京科技大学刘智勇教授作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《高强海工钢腐蚀疲劳微观机制与耐腐蚀钢开发》/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "刘智勇教授讲到，CF萌生和拓展过程均受到局部位错增殖及其电化学效应控制，即AD与HE机制混合控制。耐EAC钢的设计要同时注重成分和组织调控。对于薄壁体系用钢，应着重抑制AD的作用进行设计；对于厚壁体系用钢，应同时加强对AD和HE作用的抑制进行设计。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0dacabb2-c846-46a0-88d2-ad4e0b255c25.jpg" title="雷迅.png" alt="雷迅.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong法国传威科技雷迅总经理作大会报告/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：《材料研发中疲劳断裂的分析仿真平台》/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据了解，全国疲劳与断裂学术会议始于1977年召开的“中国金属学会断裂学科讨论会”和1982年召开的“全国疲劳学术大会”，在各自举行八届以后，1998年合并举办“第九届全国疲劳与断裂学术会议”。此后每两年举办一届，由中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会六学会轮流主办。8月19日晚，将进行会议交接仪式。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本次会议为期2天，8月20日，还将同期举办“疲劳与断裂力学分会场”、“疲劳与断裂微观行为分会场”、“关键行业的疲劳与断裂工程应用分会场”、“典型材料与结构的破坏理论研究分会场”、“材料与结构疲劳断裂的测试表征分会场”、“复杂环境下的材料损伤失效分析分会场”、“重大装备的疲劳与断裂工程应用分会场”等七个分会场。/pp style="text-align: center text-indent: 0em " /p

1. 文章信息标题：Photocatalytic cleavage of C(sp3)-N bond in trialkylamines to dialkylamines and olefinsDOI: 10.1002/cssc.202201119文章链接https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.2022011193. 期刊信息期刊名：chemsuschemISSN：1864-56312020年影响因子：9.14分区信息：中科院1区Top；JCR分区（Q1）涉及研究方向：化学4. 作者信息：翟建新（第一作者），周宝文（第一通讯作者）；吴海虹（第二通讯）；何鸣元（第三通讯作者）韩布兴（第四通讯作者）5. 光源型号：北京中教金源CEL HXF300（300 W氙灯，300-800范围）文章简介：发展一种无毒绿色的C-N键断裂的方法具有重要意义。我们制备了一种2D-Bi2WO6@1D-LaPO4异质结光催化剂，其可以对不同的三烷基胺进行光催化C(sp3)-N键断裂生成二级胺和对应烯烃。一系列结果表明，磷酸镧的引入能够与钨酸铋结合形成独特的“热”电子转移机制，从而改变载流子行为促进三烷基胺的C(sp3)-N键断裂；同时该现象也有别于常见以三级胺为牺牲试剂进行光催化二氧化碳还原的工作，通过GC-MS等手段表明烯烃的来源是三烷基胺而非二氧化碳。我们一致认为本文的创新之处有以下几点：首次将2D-Bi2WO6@1D-LaPO4光催化剂用于光催化C(sp3)-N键断裂2. 通过一系列表征表明磷酸镧的引入能够与钨酸铋结合形成独特的“热”电子转移机制，从而改变载流子行为3. 开发了一款新型的异质结催化剂4. 表明烯烃的来源是三烷基胺而非二氧化碳Possible mechanism of charge separation and transfer under light irradiation.

p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong仪器信息网讯/strong 2020年8月19日，“第二十届全国疲劳与断裂学术会议”在重庆a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200819/557139.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 32, 96) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 32, 96) "盛大开幕/span/a。大会为期两天，吸引了130多家单位，近500人参会。会议旨在解决材料与结构的安全评价和寿命预测问题，推动我国疲劳断裂领域的理论研究和技术应用，服务国家经济建设和社会发展，加强该领域专家学者交流、研讨与合作。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/9f5bde05-398b-47e7-b9d3-a6ec74d35f6e.jpg" title="图片1.jpg" alt="图片1.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong大会现场/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "8月20日，安排七个分会场同时进行交流，分别有“疲劳与断裂力学分会场”、“疲劳与断裂微观行为分会场”、“关键行业的疲劳与断裂工程应用分会场”、“典型材料与结构的破坏理论研究分会场”、“材料与结构疲劳断裂的测试表征分会场”、“复杂环境下的材料损伤失效分析分会场”、“重大装备的疲劳与断裂工程应用分会场”等。七个分会场共设有119个报告，其中有25位专家、学者作为特邀报告人分别带来了精彩的报告。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "清华大学工程力学系长江学者、特聘教授冯西桥；中国科学院金属研究所研究员张哲峰；华东理工大学教授张显程；北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心首席科学家、中国金属学会外事工作委员会副主任尚成嘉；北京科技大学国家材料腐蚀与防护科学数据中心教授刘智勇；大会副主席、中国航发北京航空材料研究院检测中心副主任刘昌奎；北京航空航天大学航空科学与工程学院常务副院长鲍蕊分别担任分会场主席。/pp style="text-align: center text-indent: 0em " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/a029432b-eea0-4f50-b760-d61ae2ec6e7a.jpg" title="疲劳与断裂力学分会场.jpg" alt="疲劳与断裂力学分会场.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px "疲劳与断裂力学分会场/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/fab1365e-bcf3-4d39-83ab-5ff7e65f4e1f.jpg" title="疲劳与断裂微观行为分会场.jpg" alt="疲劳与断裂微观行为分会场.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px "疲劳与断裂微观行为分会场/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/64d45341-4fc9-47fb-af62-fbbed4ab0c49.jpg" title="关键行业的疲劳与断裂工程应用分会场.jpg" alt="关键行业的疲劳与断裂工程应用分会场.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px "关键行业的疲劳与断裂工程应用分会场/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/d0b51a25-5ae6-4444-bced-43f5755d52ed.jpg" title="典型材料与结构的破坏理论研究分会场.jpg" alt="典型材料与结构的破坏理论研究分会场.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px "典型材料与结构的破坏理论研究分会场/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/a0953d07-ae8e-4e2d-813b-8c8a369fd61c.jpg" title="材料与结构疲劳断裂的测试表征分会场.jpg" alt="材料与结构疲劳断裂的测试表征分会场.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px "材料与结构疲劳断裂的测试表征分会场/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px " /span/strongstrongspan style="text-align: justify text-indent: 32px "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/b8fe47fe-6ee7-4dd8-9379-2e610f8ec9c8.jpg" title="复杂环境下的材料损伤失效分析分会场.jpg" alt="复杂环境下的材料损伤失效分析分会场.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px "复杂环境下的材料损伤失效分析分会场/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/3133d872-2f34-41ef-b9fc-b74b640bbc02.jpg" title="重大装备的疲劳与断裂工程应用分会场.jpg" alt="重大装备的疲劳与断裂工程应用分会场.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="text-align: justify text-indent: 32px "重大装备的疲劳与断裂工程应用分会场/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "全国疲劳与断裂学术会议每两年举办一届，由中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会六学会轮流主办。本届会议由中国航空学会轮值，8月19日晚，学会进行了轮值主办交旗仪式，2022年第二十一届全国疲劳与断裂学术会议将由中国金属学会轮值，并定于山东青岛举行。/pp style="text-align: center " img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/a33be4d9-625f-47b8-8937-ae6986e12337.jpg" title="会议交接仪式.jpg" alt="会议交接仪式.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中国航空学会学术交流部部长余策（左）和中国金属学会学术交流部部长丁波（右）进行轮值主办交旗仪式/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本次会议共得到了40余家厂商的大力支持，凯尔测控、朗杰测控、力试科仪、QuantumDesign、MTS、欧兰科技、三思纵横、中机试验等厂商参展。/pp style="text-align: center text-indent: 0em " img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0967cb1a-7631-4ea5-a2ff-531e76e9e27f.jpg" title="未命名_meitu_3.jpg" alt="未命名_meitu_3.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/bafe61aa-08a3-4dfe-bbfb-0cf760200e82.jpg" title="IMG_4131_meitu_1.jpg" alt="IMG_4131_meitu_1.jpg"//pp style="text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c7647e0e-96b0-4726-9139-f804b8655bcf.jpg" title="未命名_meitu_2.jpg" alt="未命名_meitu_2.jpg"//pp style="text-indent: 0em text-align: center "strong展商掠影/strongbr//ppbr//p

AE（声发射）技术是一种新型的无损检验技术，此种方法是采集和分析一般金属物体产生裂纹时发出的声波信号来判断裂痕的存在及趋势。金属裂纹检测系统能够在校直过程中实时检测工件内部裂纹产生情况，对产生裂纹的工件通过校直系统进行筛选。产品特点：相对于常规的无损检测方法，声发射法具有以下的优点：&bull 动态检测，可更客观地评价运行中设备的安全性和可靠性&bull 声发射灵敏度高，检查覆盖面积大，可以远距离监测&bull 检测可在设备运行状态中进行 为提高设备的可靠性、安全性和生产效率，本装置采用声发射技术，通过检测伴随材料变形、断裂应力改变而放出的AE波，对其相关参数进行分析评价，进而判断工件是否合格。与自动校直机产品完美结合，实现一机多用，完美替代传统探伤手段

仪器信息网讯 由中国力学学会MTS材料试验专业委员会主办、西南交通大学力学与工程学院承办、15个单位协办的2013全国MTS断裂测试学术研讨会于2013年10月17日～19日在西南交通大学犀浦校区举行，来自包括台湾、北京、上海、天津、重庆、广东、浙江、辽宁、云南等17个省、直辖市以及来自美国、法国的79个单位130余名代表出席了会议，其中研究生占15%。　　会议由中国力学学会MTS材料试验专委会副主委、西南交通大学力学与工程学院蔡力勋教授和专委会常务副主委王建国研究员担任主席。开幕式由蔡力勋教授主持，西南交通大学副校长蒲云教授致欢迎辞，西南交通大学力学与工程学院院长康国政教授、书记金建明教授到会祝贺，中国力学学会MTS材料试验专业委员会创始人、北京科技大学教授唐俊武先生和专委会常务副主委王建国研究员以及美特斯系统(中国)股份有限公司总裁陈国瑜先生分别致辞祝贺会议顺利召开。台湾龙华科技大学丁鲲副校长到会祝贺，并代表第三届海峡两岸破坏科学与材料试验学术大会主办单位欢迎大陆材料测试领域专家、学者在2014年10月到台湾参加学术交流。　　本次会议收到来自全国各地大专院校、科研院所、企业代表的多篇学术论文，印刷了《材料的断裂与测试》论文集(会后部分优秀论文将陆续在中文核心期刊《中国测试》上发表)，论文反映了核反应堆、航空、石油化工、高铁等行业安全工程领域的研究成果，大会邀请了包括台湾龙华科技大学丁鲲教授、中国科学院力学所(杭州工业大学)张泰华教授、天津大学千人特聘教授赵玉津先生、中南大学何小元教授等10位学者分别作了反映材料纳米力学、压入力学行为、材料断裂力学、数字图像相关、材料本构关系等方面研究的大会报告，这些报告内容丰富精彩，受到与会代表的热烈欢迎。会议还设了主题为：&ldquo 塑性与断裂I、II&rdquo 和&ldquo 疲劳与破坏&rdquo 的3个分会场，50篇论文作了宣读。会议期间来自六家材料测试技术公司的测试设备为代表作了关于微力疲劳测试、DIC、红外成像测试新技术的现场演示和三学术报告，给代表们留下了深刻印象。　　在会议期间，长安大学副校长沙爱民主委主持召开了中国力学学会MTS材料试验专委会委员会会议，王建国常务副主委介绍了专委会近年的工作，会议对2014年将在台湾龙华科技大学召开的第三届海峡两岸材料破坏/断裂学术会议的大陆筹备工作部分、促进六个地区分会学术活动以及促进材料测试领域青年学术交流等专委会今后工作内容展开了讨论。

由中国机械工程学会、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、中国腐蚀与防护学会等多家组织联合主办的“第十八届全国疲劳与断裂学术会议”将于2016年4月15-17日在河南省郑州市光华大酒店召开。 该会议是国内疲劳与断裂领域最权威，规格最高的学术交流会议，旨在提供一个广泛的学术与技术交流平台，活跃学术氛围，促进学科交流，推动我国疲劳与断裂研究领域学术与应用技术的发展与进步。 会议主题： 疲劳与断裂力学 疲劳与断裂物理 复杂环境下的材料失效与破坏 典型材料与结构的破坏理论研究 重大装备的疲劳与断裂工程应用 航空航天中的疲劳与断裂工程应用 疲劳与断裂理论的其他典型工程应用 长春机械科学研究院作为目前中国工程试验设备领域、规模最大，最具竞争力和影响力的科研院所企业应邀参加此次盛会。并将在现场展示静压支撑伺服油缸、原位仪、高温引伸计、传感器等我院在工程试验领域新产品。 我院副总工程师，国内动态疲劳试验设备领域著名专家张泳将在专题研讨会上介绍当前国内外疲劳试验领域先进技术及发展方向，并与与会专家学者探讨疲劳试验过程中遇到的问题以及解决方案。 全国疲劳与断裂学术会议每两年举办一届，由中国机械工程学会、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、中国腐蚀与防护学会六学会轮流主办。“第十八届全国疲劳与断裂学术会议”由中国机械工程学会和郑州大学承办。 断裂与疲劳是结构的主要破坏形式，有关数据表明，断裂、疲劳与磨损每年带来的破坏约相当于国民经济总产值的4％。因此，世界各国都十分重视断裂破坏机理的研究、破坏和失效的防范。疲劳断裂的研究与应用领域涉及航空、航天、船舶、机械、土木、建筑、水利工程、微电子、生物医疗器械、交通运输等各个领域。我国正处在快速发展阶段，高楼大厦拔地而起，高速铁路日新月异，重大工程项目不断启动；与此同时，地震、山体滑坡、桥梁和建筑坍塌、压力容器和管道破裂等自然灾害和人为事故时有发生，给科研工作者提出了极大的挑战。 大会顾问(按姓氏拼音为序)： 陈学东、方岱宁、甘晓华、洪及鄙、洪友士、柯伟、李鹤林、李应红、王中光、杨卫、余寿文、钟群鹏、张统一 大会主席： 赵振业 大会副主席(按姓氏拼音为序)： 冯西桥、韩恩厚、李晓刚、陶春虎、涂善东、赵明皞、张跃 学术委员会主任(按姓氏拼音为序)： 方岱宁、洪友士 学术委员会副主任(按姓氏拼音为序)： 乔利杰、尚成嘉、王铁军、蔚夺魁、张哲峰 学术委员会委员(按姓氏拼音为序)： 白秉哲、蔡力勋、陈 旭、陈跃良、高存法、高玉魁、亢一澜、何国球、洪友士、黄培彦、惠卫军、康国政、李小武、李晓延、李秀程、李玉龙、李振环、吕乐丰、施惠基、宋迎东、苏彬、孙军、王清远、王 翔、魏悦广、 吴林志、谢里阳、许金泉、徐友良、杨晓光、杨旭、于慧臣、曾德长、张广平、张立新、张嘉振、张克实、张俊乾、仲政、庄茁 更多相关内容，敬请持续关注长春机械院官方网站及官网微信平台 【会议时间】2016年4月15-17日 【会议地址】河南省郑州市光华大酒店 【咨询电话】400-965-1118 【现场联系】金祥彬 13604366632

p　　记者7月17日从中国工程物理研究院核物理与化学研究所获悉，我国首台可移动式中子成像检测仪日前由该所研制成功。这种能够在集装箱货车中运输的中子检测设备，可实现待检对象的现场或在线检测，未来在我国航空航天领域重大装备制造中将发挥重要作用。/pp　　可用于裂痕探测、材料性能分析等领域的中子成像检测，由于弥补了X射线等其他无损检测方式的不足，正广泛用于重大装备制造领域。但由于传统的中子成像检测设备自身体积较大，难以对大型、超大型装备进行现场检测。/pp　　在国家重大科学仪器设备开发专项支持下，中物院核物理与化学研究所龚建研究员率领团队研发的可移动式中子成像检测仪，由小型加速器中子源、准直屏蔽系统、样品承载系统、成像系统、控制系统、数据采集处理系统及氚净化处理系统等组成。设备长6米，占地面积20平方米，仅一个房间大小 总重3.5吨，可以装在一到两辆集装箱货车中运输。对核心的小型加速器中子源，研究团队采用整体小型化和集成化设计思路，对离子源、高压电源及加速管等关键部件进行了特殊设计、验证和研制，满足了中子成像检测对加速器中子源小型化和高产额的应用需求。/pp　　“该仪器的成功研制，带动了高产额小型加速器设计制造、中子探测技术，及航空发动机空心涡轮叶片、航天火工品的检测技术进步，打破了国外对这种广泛用于核能、航空航天等高端领域特种检测设备的封锁。”研究团队相关负责人表示，目前该设备已在航空发动机空心涡轮叶片残余型芯检测及航天火工品系列产品质量检测中得到了成功应用。/p

科技日报北京7月25日电 据最新一期《美国国家科学院院刊》报道，美国宾夕法尼亚州立大学研究人员利用鱿鱼环齿上的仿生蛋白质创造了一种复合的层状二维材料，这种材料具有抗断裂和很强的弹性。大自然创造出像骨头、贝壳这样的分层材料，正是这种多级结构才确保了骨头具有极高的抗断裂强度，得以支撑庞大的身体。骨头中含有无数空隙，然而，随着生长发育，它对缺陷的敏感度会降低。这意味着即使骨头已经含有诸多“缺陷”，也依然具有较高的强度。宾夕法尼亚州立大学高级纤维技术中心主任、劳埃德和多罗夕福尔哈克仿生材料主席梅利克德米雷尔和多萝西福尔哈克表示：“研究人员很少报告骨头和贝壳的这种界面特性，因为它很难通过实验进行测量。”以此为灵感，新开发的复合二维材料是由像石墨烯或MXene（通常是过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物）这样的原子层厚的硬材料组成的，这些材料之间被一层东西黏合并隔开。虽然大块石墨烯或MXene具有块体性能，但二维复合材料的强度来自界面性质。德米雷尔介绍说，他们使用的是一种界面材料，可通过重复序列加以修改，从而能够微调性质，让它变得灵活而强大。此外，这种材料还具有独特的热传导性质。“这种材料很适合做跑鞋的鞋垫。”德米雷尔说，“它可以给脚部降温，反复弯曲也不会把鞋垫弄坏。”这些二维复合材料还可用于柔性电路板、可穿戴设备和其他需要强度和灵活性的设备。根据德米雷尔的说法，传统的连续介质理论无法解释为什么这些材料既坚固又灵活，但模拟表明，界面很重要。当组成界面的材料比例较高时，当材料受到压力时，界面会发生局部断裂，但作为整体的材料不会断裂。【总编辑圈点】搜索“鱿鱼环齿”，会发现科研人员早已对它摩拳擦掌，开展过多项研究，并尝试在不同领域应用。鱿鱼环齿蛋白质可被加工制成纤维和薄膜，可以替代塑料制品，提升织物的耐磨性，制作可穿戴设备… … 当然，要大规模应用这种仿生材料，需要先制造出仿生蛋白质，毕竟也不能一只只抓住鱿鱼扒拉蛋白质。本文中，科研人员用仿生蛋白质制造出复合层状材料，可以让它又坚固又灵活。从大自然的神奇生物身上，人类获得了很多“外挂”，改造后为自己服务。

由中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会六学会轮流主办的第十二届疲劳与断裂大会，于2020年8月18-20日，在重庆保利皇冠假日酒店成功举办。 会议作为我国疲劳断裂领域交流、研讨与合作的平台，吸引了130余家单位423人报名参会，共计收到340篇摘要，此外，会议也得到了40余家厂商的大力支持。

钢研纳克检测技术有限公司(简称钢研纳克)是中国钢研科技集团有限公司的全资子公司。由国家钢铁材料测试中心、国家钢铁产品质量监督检验中心、钢铁研究总院分析测试研究所、国家冶金工业钢材无损检测中心、钢铁研究总院分析测试培训中心、钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所、北京纳克分析仪器有限公司业务整合后而成立的高新技术企业。国家钢铁材料测试中心　　国家钢铁材料测试中心/国家钢铁产品质量监督检验中心是依托钢铁研究总院分析测试研究所设立的国家级测试机构和质检机构，构成了钢研纳克的检测业务板块。国家钢铁材料测试中心是科技部成立的为公众服务的第三方检测机构，国家钢铁产品质量监督检验中心是国家认监委授权、为国家质量监督检验检疫总局提供服务的第三方质量监督检验机构。钢铁研究总院分析测试研究所从事检测和校准的历史可追溯到1952年，国家钢铁材料测试中心和国家钢铁产品质量监督检验中心的授权设立均已经超过20年。所获资质　　钢研纳克第三方检测服务包含金属材料化学成份检测、力学性能检测、材料失效分析、无损检测、计量校准等领域。现拥有NADCAP、Rolls-Royce、RMP、ISO/IEC 17025认可、CMA、CAL、CMC、PTP等多项资质。是国家科技部授权的“中华人民共和国科技成果检测鉴定国家级检测机构”、“分析技术研究、仲裁分析、人才培训中心” 中国方圆标志认证检验实验室 国家质量监督检验检疫总局全国工业产品生产许可证办公室轴承钢材产品生产许可证审查部所在地 是中关村高新技术园区挂牌的开放实验室 是核电、商用飞机、中国应急分析、北京市生产安全事故调查等技术支撑单位。　　检测人力资源　　现有292名工作人员 其中具有教授级高工15名，高级工程师53名，工程师82名，有博士的共7人，硕士学位的共41人 管理人员占 33 人，检测人员 157 人，校准人员 20 人，标准物质/标准样品生产服务 36 人，其余为支持人员。拥有冶金工程专业博士点及分析化学专业和材料学专业硕士点。　　科研成果　　共出版了80多本著作，专利34个，科研获省部级以上奖150余项，其中原位分析仪获国家发明二等奖。完成了超过150项国家标准和国家检定规程及多项国际标准的制修订工作。为社会提供了近1000种钢铁、高温合金、矿石等标准物质及85种标准溶液。在痕量分析、相分析、质谱和光谱分析、核电材料的综合性能评价、螺纹钢筋疲劳和断裂力学领域处于国际先进水平。　　设备资源持久、蠕变实验室温控室、扫描电镜　　NI系列仪器化冲击试验机无损检测试验设备　　实验室占地面积18800平方米，其中实验室场地面积12700办公面积6100。拥有设备800多台套，其中先进的大型检测仪器130余台，装备有各类光谱质谱分析仪器、从100KN到1000KN系列化试验机、100余台持久蠕变试验机等众多实验装备。　　业务范围　　接受客户委托测试、验货业务，同时承担国家行政许可业务，为客户提供高质量和便捷的专业服务，诸如西气东输、奥运会、大飞机等项目检测服务以及钢铁产品的监督抽查和生产许可检查等行政许可活动。服务内容包括自愿检测项目和行政许可项目。　　社会委托检测、校准和标准物质/标准样品生产技术服务项目包括：　　◆科技成果和产品鉴定检验 　　◆冶金产品进出口检验、仲裁检验和常规检验 　　◆各类金属、矿物、环境样品、电子电气产品及其相关原辅料的成分检测、状态分析、深度分析等检测分析 　　◆金属材料各种力学性能和物理性能检测 　　◆失效分析 　　◆X射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测 　　◆符合ISO、JJG、GB、EN 、BS及ASTM标准的各类力学试验设备校准、各类化学分析仪器、质量、长度、力学设备、热工仪表、电磁仪表、物理测试仪器校准服务 　　◆研制和销售标准物质/标准样品，也为冶金企业定制标准物质 　　◆钢结构建筑工程检测 　　◆第二方及第三方钢铁产品质量评价及工厂监造 　　◆专业人员培训和实验室建设咨询等。　　国家行政许可项目包括：　　◆国家监督抽查 　　◆钢铁产品生产许可证的工厂检查和产品检验 　　◆钢铁类产品特种设备制造许可的型式试验和鉴定评审。　　国家钢铁材料测试中心/国家钢铁产品质量监督检验中心/钢铁研究总院分析测试研究所/钢研纳克检测技术有限公司经过多年发展建设，已成为中国开展金属材料检测和验货的权威机构、检测技术的引领者、推广金属材料分析新技术和培养高级冶金分析人才的摇篮、研制冶金分析标准物质的重要产业基地，也是钢铁产品第三方质量监督检验机构。

激光痕量气体监测仪的新进展：性能和噪音分析（Recent progress in laser?based trace gas instruments: performance and noise analysis ，J. B. McManus M. S. Zahniser D. D. Nelson J. H. Shorter S. C. Herndon D. Jervis M. Agnese R. McGovern T. I. Yacovitch J. R. Roscioli， Appl. Phys. B (2015) 119:203–218）摘要我们用一些近来的数据回顾了使用中红外量子级联激光器，带间级联激光器和锑化二极管激光器的发展。这种监测仪主要用于高精度和高灵敏度测量大气中的痕量气体。在高性能软件的控制下，利用吸收光谱进行快速扫描，集成和高精度拟合。通过中红外波段，实现了出色的灵敏度。Aerodyne监测仪证明了在自然情况下痕量气体的测量精度达到1012级别，可实时测量CO2，CO，CH4，N2O和H2O的同位素。我们还描述信号处理方法，以识别和降低测量噪音。光谱信息分析的原理是将光谱加载到数组中并利用滤波片，傅立叶分析，多元拟合和成分分析进行处理。我们提供一个仪器噪音分析的实例，噪音是由电子信号与光干涉条纹混合形成。引言随着各种中红外单片固态激光器的问世，使用基于中红外激光仪器，对大气痕量气体的高精度测量已经成为常规，包括量子级联激光器（QCL），带间级联激光器（ICL）和基于锑化物的二极管激光器（TDL）。在3μm附近的波长范围内有缺口，但现在，设计人员有更多选择，在3μm附近的波长区域频率使用混合技术。在本文中，我们回顾Aerodyne Research，Inc.（下称ARI）公司使用中红外激光监测仪测量不同的痕量气体，并达到高灵敏度和/或高精度水平。这些仪器基于快速扫描和精确光谱拟合的直接吸收光谱，在高性能软件的控制下，在中红外波段，利用长光程，在减压情况下，通过热电冷却的激光和探测器实现出色的灵敏度。这里介绍了两种仪器：单激光仪器，光程长度最大为76 米；双激光仪器，光程长度最大为210 米。通过仔细选择波长，我们可以用单激光器同时测量多种气体。根据吸收率来说，仪器噪音在1 s的平均值为?5×106，可以测量1012级别大气中的气体]。这些仪器可以在多种环境中使用，包括实验室，偏远现场和移动平台（如卡车，轮船和飞机）。ARI公司仪器介绍及其性能一般来说，对于高浓度气体，几毫米的测量光程可能就足够了；但对于痕量气体来说，则需要数百米光程。Aerodyne气体监测仪仪器使用中红外快速频率扫描，直接吸收光谱并进行精确光谱拟合。仪器在减压池中利用较长吸收光程的新型红外激光源，对多种气态分子提供灵活而直接的高精度测量。光谱仪的基本配置比较简单：首先是激光源，然后是多反腔，最后是探测器。图1显示了这种装置。多反腔有确定的路径长度，符合标准的激光可以传输到检测器，对样品气体的测量基于比尔-兰伯特定律。在许多情况下，激光扫描气体出现多个吸收峰，从而测量多个不同气体。让两道或更多激光通过吸收室，或者使用单个检测器时分复用，可以测量更多的气体。Aerodyne监测仪尽可能使用反射光学元件，光学系统几乎没有色散。通过选择不同波段激光和激光驱动，选择峰值灵敏度不同的检测器来匹配，测量给定单一气体或一组气体。对于不同的测量目的，选择不同的吸收光程。一般多反腔的光程为7–76 米，一般使用宽带透镜；对于浓度非常低的气体，210米光程的窄带高反射率透镜可以提高灵敏度。仪器的优化在过去的几年中，我们持续对仪器进行了改进，比如使用了新型的电流驱动器，它提供了QCL高顺从电压情况下的低噪音电流。我们还设计了低噪音激光驱动和其他电子设备，降低整个系统的噪音。使得平均1s采样情况下，吸收噪音为?5×106，在均时100 s具有更高的精度，这相当于约5×10-7的最终吸收噪音。很多因素使得噪音超过检测器限度，特别是窄带电子噪音和光学干涉条纹。中红外激光微量气体仪器由Aerodyne Research，Inc.生产的操作软件“ TDLWintel”控制，让每条激光可以设置为时分复用。TDLWintel可控制监测仪的操作并实时处理数据。两种激光电流斜率由TDLWintel定义，然后对检测到的信号采样（16位A / D在?1-1.5 MHz下运行），同步求平均，基于HITRAN参数以及测得的温度和压力的曲线，与计算出的吸收值拟合，可以对多达16种气体混合比实时记录。数据可以以10 Hz采样频率记录，最大有效数据率由泵抽速和吸收池的大小决定。实验过程中一些情况，比如阀门开关或背景消减，也可由TDLWintel软件控制。我们展示了单激光（76米光程）和双激光监测仪（76米或者210米光程）的气体测量噪音结果（平均1s），分别在表1和表2中，测量噪音为以空气中的混合比表示，同时提供了噪音的不确定性。根据不同的吸收路径和测量情况，吸收噪音最佳的结果在1s内约为?5×106。仪器适用在各种环境中，无论是在实验室还是在野外实验中。野外现场包括偏远位置或在移动平台（例如轮船，卡车和飞机）上。我们在最近20年在许多野外现场使用过这些仪器。在过去的几年中，Aerodyne “移动实验室”已配备了多种气相仪器（单激光和双激光监测仪）以及测量颗粒物和较重的有机化合物配套仪器。如测量天然气中的甲烷排放，或者测量两种气体示踪物（例如，亚硝酸盐氧化物和乙炔），移动实验室可以直接开到附近，测量示踪气体以及甲烷。另外，通过测量乙烷（常见天然气的成分），我们可以区分来自天然气设施的甲烷和来自生物来源的甲烷。仪器的噪音分析 了解测量噪音源对于保持仪器性能水平至关重要，通常将重点放在最终的噪音源分析和讨论上，例如探测器噪音，激光噪音或散射噪音。其他噪音源，统称为“技术噪音”，可能来自光学和电子方面，并可能是噪音的主要来源。而在在短时间尺度上的噪音可能是更长的时间范围的漂移。不同的噪音源可能表现出不同的功率谱密度（PSD），例如检测器噪音，而Johnson噪音通常具有平坦的PSD（即白噪音），而激光噪音会表现出闪烁噪音（1 / f PSD）。噪音可能会在频谱中产生随机波动，或者它可能具有窄带频率。另一个复杂因素是信号处理算法对噪音信号的响应。对于Aerodyne，混合比噪音是对噪音信号，以及压力和温度变量中多元拟合的结果。了解和减少噪音的第一步是使用Allan–Werle方差工具分析混合比噪音图（方差作为平均时间的函数）以及功率谱，并将噪音划分类型。Allan-Werle方差工具是一种通用工具，可以评估短时噪音和平均时间极限。按类型划分噪音有助于指示其来源。三种常用噪音包括是暗噪音，轻噪音和成比例噪音。 “暗噪音”（即，在检测器被堵塞的情况下报告的混合比）包括检测器噪音，基本电子（Johnson）噪音以及其他多余的电子噪音。“轻噪音”（正常光照水平但吸收深度很小）包括所有暗噪音加激光噪音（1/f，即闪烁噪音和散射噪音），激光驱动电流噪音（产生幅度波动）和干涉条纹的变化。 “比例噪音”（吸收深度较大时看到的多余噪音）包括激光驱动电流噪音，压力和温度噪音以及峰值位置运动结合调谐率误差。频谱数组处理将频谱分解为许多部分，并显示出较多变量。通常应用于频谱数组的处理工具包括减去偏移量，平均值，拟合度，统计量度，变量[p]，[q]或这两者的傅立叶变换，相关性，和主成分分析。尽管有很多处理的实例，但是很难提出一个通用的分析方法，帮助我们了解所看到的一切。即使我们“解剖”光谱并找到大的干涉条纹，这不一定意味着干涉条纹是多余噪音的来源，比如干涉条纹不动或它们的频率太高而无法影响拟合。为了确定，我们需要确定导致多余的噪音因素，该因素的短期波动应与混合比的波动匹配。我们通过一个噪音分析的例子说明了分析过程。结果表明，多余噪音是由两种波的混合，即光学干涉条纹和电子信号混合导致的，产生的低频成分，明显影响混合比的测定，而任一单一波则对结果几乎没有影响。结论 我们对当前Aerodyne Research，Inc.生产的微量气体激光测量仪器进行了综述。提供了一组气体，以及同位素比的测量结果。仪器在性能上的改进包括降低了电源和激光驱动噪音。另外，制造工序变得更加精简。目前吸收噪音在1s内达到?5×106。然而，为获得最佳性能，仍然需要对噪音做进一步的探索。本文中的实例显示，多余噪音是由两种波的混合，由光学干涉条纹和电子信号混合导致。仪器的相关优势1. 持续对仪器的改进及噪音的分析，测量痕量气体的精度更高，测量气体达到ppt级别，甚至在10Hz的频率仍然保持极高的精度；2. 一次同时测量多种气体，消除了多台仪器测量时气体产生的系统误差并大大提高效率；3. 仪器适用于多种环境，满足实验室测量，野外远程测量和移动测量需求。 欲了解该产品的更多特点，欢迎咨询联系澳作生态仪器有限公司

p style="text-align: justify text-indent: 2em "疲劳与断裂是服役结构的主要破坏形式。有关数据表明，疲劳、断裂与磨损每年带来的损失约相当于国民经济总产值的4%。因此，世界各国都十分重视疲劳断裂机理及其预防措施的研究。疲劳断裂的研究与应用涉及航空航天、建筑建材、冶金矿产、石油化工和交通运输等重要行业和关键领域。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "为解决材料与结构的安全评价和寿命预测问题，推动我国疲劳断裂领域的理论研究和技术应用，服务国家经济建设和社会发展，加强该领域专家学者交流、研讨与合作，“第二十届全国疲劳与断裂学术会议”将于2020年8月18-20日在重庆保利花园皇冠假日酒店召开。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong主办单位/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国航空学会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国金属学会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国力学学会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国腐蚀与防护学会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国机械工程学会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国材料研究学会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong承办单位/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国航空学会失效分析分会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国航空学会结构与强度分会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国航空学会材料工程分会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国航发北京航空材料研究院/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong一、会议时间/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2020年8月18-20日/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong二、会议地点/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "重庆保利花园皇冠假日酒店/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong三、会议日程/strong/ptable border="1" cellspacing="0" style="border: none" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="568" valign="middle" colspan="2" style="background: rgb(75, 172, 198) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align="center"pspan style="color: rgb(255, 255, 255) "2020年8月18日 会议报到/span/p/td/trtrtd width="192" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p13:30-20:00/p/tdtd width="358" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p保利花园皇冠假日酒店/p/td/tr/tbody/tabletable border="1" cellspacing="0" style="border: none" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="568" valign="middle" colspan="3" style="background: rgb(75, 172, 198) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align="center"pspan style="color: rgb(255, 255, 255) "2020年8月19日 主会场安排/span/p/td/trtrtd width="158" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p9:00-9:20/p/tdtd width="156" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p开幕式/p/tdtd width="226" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F皇冠宴会厅/p/td/trtrtd width="158" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p9:20-12:00/p/tdtd width="156" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p大会报告/p/tdtd width="226" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F皇冠宴会厅/p/td/trtrtd width="158" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p12:00-13:30/p/tdtd width="156" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p午餐/p/tdtd width="226" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p1F月色西餐厅/p/td/trtrtd width="158" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p13:30-16:20/p/tdtd width="156" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p大会报告/p/tdtd width="226" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F皇冠宴会厅/p/td/trtrtd width="158" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p18:00/p/tdtd width="156" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p晚宴/p/tdtd width="226" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F皇冠宴会厅/p/td/tr/tbody/tabletable border="1" cellspacing="0" style="border: none" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="568" valign="middle" colspan="2" style="background: rgb(75, 172, 198) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align="center"pspan style="color: rgb(255, 255, 255) "2020年8月20日 分会场安排/span/p/td/trtrtd width="334" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p疲劳与断裂力学分会场/p/tdtd width="225" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F多功能Ⅳ-1厅/p/td/trtrtd width="334" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p疲劳与断裂微观行为分会场/p/tdtd width="225" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F多功能Ⅳ-2厅/p/td/trtrtd width="334" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p关键行业的疲劳与断裂工程应用分会场/p/tdtd width="225" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F多功能Ⅳ-3厅/p/td/trtrtd width="325" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p典型材料与结构的破坏理论研究分会场/p/tdtd width="225" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F多功能厅Ⅱ-1厅/p/td/trtrtd width="334" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p材料与结构疲劳断裂的测试表征分会场/p/tdtd width="225" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F多功能厅Ⅱ-2厅/p/td/trtrtd width="334" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p复杂环境下的材料损伤失效分析分会场/p/tdtd width="225" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F多功能厅Ⅱ-2厅/p/td/trtrtd width="334" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p重大装备的疲劳与断裂工程应用分会场/p/tdtd width="225" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pB2F多功能厅Ⅲ厅/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: justify text-indent: 2em "strong四、报名参会/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.报名方式：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会议网站http://ncff2020.com/-报名参会-我要报名-注册账户并填写信息。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.报名和会议费交纳：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2020 年 6 月 30 日前注册交费：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "正式代表 1600 元/人，学生 1200 元/人。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2020 年 6 月 30 日后注册交费：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "正式代表 1800 元/人，学生 1400 元/人。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "参会专家学者食宿统一安排，费用自理。代表注册时勾选入住酒店和抵离日期，疫情期间已经注册的代表将按实际会议日期及大家入住天数进行顺延。由于参会人数较多，我会在收到会议费转账信息后为参会代表保留房间，房间数量有限，按缴费时间先后留房。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "7 月 20 日以后缴费不保证房间预留。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3.发票：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "8 月初开发票，届时在群中统计发票信息，开发票前申请退费的收取 20%手续费，报名截止后不接受退费。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "参会代表应认真填写开具发票所需信息，因信息提供错误导致重开发票的，需另缴 100 元手续费。本次会议默认提供增值税电子普票，会议开始前通过注册邮箱发送；需要纸质发票和专用发票的请在报名时注明，发票在注册报到时领取；需要邮寄的会后统计邮寄地址，邮寄方式到付。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4.缴费汇款方式：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "户 名：中国航空学会/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "帐 号：0200 0011 0908 9123 894/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "开户行：工行北京安定门支行/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "备注：NCFF-20+姓名电话/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong五、联系方式/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "论文集出版：王小玉 010-62496238 sxfx621@163.com/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会议日程：李冀 13720896502（同微信）/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "缴费发票：崔芷健 010-84924317 17888834535（同微信）/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "安向阳 010-84924386 anxy@csaa.org.cn/pp style="text-align: center "br//p

焊接质量一般是通过焊缝质量好坏来做评定，而焊缝质量取决于所焊接的物体、焊接填充物以及所选用的焊接工艺及参数。为了更好地去优化和改善焊接工艺，对于焊缝及其热影响区进行力学性能表征是极其有意义的。对局部弹塑性特性的兴趣导致了一种新检测技术的发展，该技术使用球形压头对焊缝及其热影响区进行局部应力应变性能表征，加载期间使用振动的压痕允许非常局部地确定试验材料的代表性应力-应变曲线。简单的应力应变分析在Anton-Paar压痕软件中实现。该方法可适用于焊缝及其附近不同区域的局部力学性能的表征。01焊缝裂纹尖端附近的弹塑性行为研究纳米压痕仪 NHT3通过展示仪器化纳米压痕测试方法获得低合金钢焊缝中裂纹尖端附近区域和远离裂纹尖端区域的应力应变行为。焊缝出现裂纹通常是由焊接过程中焊缝快速凝固产生的热应力引起的，或由内部显微结构的发生改变所引起的，导致硬度和屈服强度增加，但抗断裂性降低。为了了解局部区域的应力应变行为，仪器化纳米压痕法是能够提供此信息的少数方法之一，局部应力应变测量的目的是帮助理解焊缝开裂的原因。图1 ： 靠近或远离焊缝裂纹尖端局部区域的仪器化压痕测试使用Anton-Paar纳米压痕仪NHT3搭载半径为20 µm球型针尖对两个已经存在焊缝裂纹的样品进行测试，以获得局部的应力应变行为；与传统的静态测试方法不同的是，在这次的应用案例中将采用在加载过程增加正弦波加载方式的动态测试方法 (Sinus)，选取最大载荷为500 mN，加载卸载速率为1000 mN/min，动态加载振幅为50 mN，频率为5 Hz。图2：载荷位移曲线图3：应力应变曲线图2和图3显示了动态加载测试下获得的压痕曲线，以及从两个区域的压痕曲线中获得的应力应变曲线。可以看出裂纹尖端附近区域的屈服强度远高于远离裂纹尖端的区域。屈服强度的增加通常与延展性的降低有关，这可能对焊缝的抗断裂韧性产生至关重要影响。在外部荷载作用下，靠近裂纹尖端的材料屈服强度增加，往往会出现比基材更早断裂的情况，因此在整个结构中是个力学薄弱点。焊缝中的断裂会导致整个部件失效，因此应该去调整焊接参数，使裂纹尖端附近的材料具有较低的屈服应力和较高的抗断裂性。02焊接铝合金的应力应变行为研究仪器化纳米压痕测试方法中应力应变分析的另一个经典应用是研究金属焊缝周围的弹塑性，尤其是软金属，例如铝合金。铝合金比钢对高温更敏感，因此，研究铝合金的焊接热效应尤为更重要。在本应用所提及的研究中，在加载过程中使用正弦波动态加载模式，利用球形纳米压痕针尖的特性对两种不同的铝合金焊缝附近的弹塑性行为进行局部表征。球形纳米压痕针尖用于确定靠近焊缝（区域A）且距离焊缝约2mm（区域B）的应力应变特性。图4：对比距离焊缝近的区域A和距离焊缝2mm处区域B的应力应变行为使用NHT3纳米压痕仪搭载半径20µm球型针尖作为表征手段，选取的最大载荷为300 mN、加载卸载速率为600 mN/min。在加载过程中采用正弦波的动态加载模式，振幅为30 mN，频率为5 Hz。图4展示了区域A和区域B的应力应变曲线的比较。两个区域表现出相类似的弹塑性行为，屈服应力约为0.3 GPa。这表明焊接过程中加热和冷却对材料的弹塑性性能的影响可以忽略不计。然而，并非所有情况下都是如此，焊接区域的局部应力应变行为仍然是优化焊接参数的重要信息。03搅拌摩擦焊接铝合金的应力应变研究搅拌摩擦焊（FSW）通常是铝合金焊接工艺更好地选择，而传统电弧焊由于铝的高导热性而容易产生较大的热影响区。FSW中的焊接温度远低于中心接触点，因此热效应的传导不如弧焊中明显。在这种情况下，将两种不同的铝合金AA6111-T4（T4）和AA6061-T6（T6）焊接在一起，并在距离熔核中心位置的1.1 mm、2.2 mm和3.3 mm处研究硬度、弹性模量和屈服应力。以下参数用于压痕：最大载荷300 mN，加载速率600 mN/min，动态加载模式下选取振幅30 mN，频率5 Hz。图5的结果表明随着距熔核距离的增加，所表现出的应力应变行为大致一样，仅存在微小差异。在所有的三个区域的屈服应力大约为0.33 GPa（两种基材中的屈服应力大约为0.27 GPa，图中未显示）。母材的硬度为0.8 GPa（T4合金）和1.1 GPa（T6合金）。所有三个区域（距焊缝熔核1.1 mm、2.2 mm和3.3 mm）的硬度均为1.1 GPa，这证实焊缝附近的弹塑性能并没有发生显著变化。图5：距熔核不同位置的应力应变曲线Aoton-Paar自研自产的纳米压痕仪能非常好地去胜任微观局部的应力应变分析，新一代的检测手段的开发有助于焊接行业的进一步发展。安东帕中国总部销售热线：+86 4008202259售后热线：+86 4008203230官网：www.anton-paar.cn在线商城：shop.anton-paar.cn

详细介绍产品简介ZR-7022型环境粉尘连续监测仪应用β射线吸收称重原理，对捕集到滤膜上的TSP、PM2.5或PM10颗粒进行自动准确测量，自动连续监测环境TSP、PM2.5和PM10的浓度。该仪器体积小，便于携带安装，具有防尘防雨特性，可在户外长时间连续自动工作。广泛适用于常规环境空气质量监测、环境评价、科学研究、应急监测以及环境空气监测站数据比对等场合。 执行标准GB3095-2012 环境空气质量标准HJ653-2013环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法JJG846-2015 粉尘浓度测量仪检定规程Q/0214 ZRB018-2018 环境粉尘连续检测仪 功能特点采用β射线吸收称重+DHS(动态加热系统)原理直接测量颗粒物质量浓度，不受颗粒物化特性的影响，无需修正，全天候实时提供准确数据。采样工位与检测工位分离，有效避免污染源对计量系统的污染和干扰。运纸机构整体移动单方向走纸，有效避免了双工位纸带容易断裂的缺陷。DHS(动态加热系统)内置，减小环境变化对测量结果的干扰。机芯防护透明门设计，降低由于开机箱门导数据等操作时环境突变对数据准确性的影响。具有动态温湿度补偿功能，可以保障对半挥发性硝酸盐和有机物的准确测量。采用宽温型工业触摸屏，操作方便快捷。自动测量温湿度和气压等参数，并自动换算标准状态采样体积。仪器可自动存储历史测试数据、可现场打印或用U盘导出。具备数字和模拟输出接口，可方便连接数采仪进行联网传输。具备4G无线通讯模块，可以远程查询仪器工作状态和实时测量数据。仪器具备数据断电自动保存功能，来电后保持断电前状态运行；仪器有独立的断带、滤纸用尽以及机械故障等测试程序；出现问题仪器自动报警。内置锂电池，能够连续运行8小时以上，满足各种监测需要。创新点：1、采用先进的β 射线吸收称重+DHS(动态加热系统)原理直接测量颗粒物质量浓度，不受颗粒物化特性的影响，无需修正，全天候实时提供准确数据；2、采样工位与检测工位分离，有效避免污染源对计量系统的污染和干扰，数据可靠性更高；3、运纸机构整体移动单方向走纸，有效避免了双工位纸带容易断裂的缺陷；4、DHS(动态加热系统)内置，减小环境变化对测量结果的干扰；5、机芯防护透明门设计，降低由于开机箱门导数据等操作时环境突变对数据准确性的影响；6、具有动态温湿度补偿功能，符合国家标准，可以保证对半挥发性硝酸盐和有机物的准确测量；7、内置锂电池，能够连续运行8小时以上，防水等级达到IP67，能够在恶劣的环境下稳定工作，满足各种监测需要。ZR-7022型 环境粉尘连续监测仪

第十九届全国疲劳与断裂学术会议将于2018年8月15日-17日在辽宁省沈阳市碧桂园玛丽蒂姆酒店进行，本届会议由中国材料研究学会疲劳分会和中国科学院金属研究所联合承办，目前报告340篇，报名参会人数470人。本届会议特别邀请中国科学院院士、上海大学张统一教授、中国科学院金属研究所韩恩厚研究员、中国航发北京航空材料研究院刘新灵研究员、上海大学董瀚教授、成都大学王清远教授和郑州大学赵明皞教授做大会报告。全国疲劳与断裂学术会议始于1977年召开的“中国金属学会断裂学科讨论会”和1982年召开的“全国疲劳学术会议”，在各自举行八届以后，1998年合并举办“第九届全国疲劳与断裂学术会议”。此后每两年举办一届，由中国材料研究学会、中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会六学会轮流主办。三思纵横作为此次会议的赞助方，将在会上作技术发言，同时也将展出新型动态疲劳试验机及相关材料试验机，特邀您共同见证！

2009年6月9日，MTS&mdash 上海交通大学疲劳断裂联合实验室在上海交通大学闵行校区正式揭牌成立。上海交通大学副校长陈刚、MTS系统公司高级副总裁Alfred Richter, 副总裁David Meier，船舶海洋与建筑工程学院党委书记张卫刚，MTS公司中国区总裁陈国瑜先生，运营总监曹威先生，船舶海洋与建筑工程学院力学系主任许金泉教授等人出席了揭牌仪式。联合实验室的成立不仅意味着MTS和上海交通大学的合作，迈上了一个新的台阶，也意味着双方长期以来的合作，结出了初步成果。　　上海交通大学副校长陈刚、MTS系统公司高级副总裁Alfred Richter先生分别代表上海交通大学和MTS致辞，对联合实验室的成立表示祝贺。他们认为上海交通大学在工程力学方面的研究有着悠久的历史，在中国的材料测试领域一直处于领军地位，也是世界材料测试领域的佼佼者，承担着多项国家重大工程任务、国家自然基金项目，为航空航天部门、动力、材料、机械、土木工程、化工、环境和生物等各个领域的研发单位解决很多难题.。MTS公司是全球最大的高科技力学性能测试及模拟系统制造商,是该领域的先驱和领导者。其产品和服务主要应用于科研、产品开发、质量控制等领域，范围涉及试验设备、分析软件和优秀工程解决方案咨询。 在试验机设备方面的生产规模、技术装备、工艺水平均居世界领先水平，其产品得到了广泛的应用和好评。MTS在世界上首创把液压伺服闭环控制概念引入力学测试系统。它的成功经验已使各个领域的研究者缩短了研发进程。MTS在汽车和航空航天领域久负盛名，更有无数的测试系统在各大政府实验室、大学、公司科研机构发挥着重大作用 。自20世纪80年代初进入中国以来，MTS作为技术供应商进入中国市场已逾30年，上海交通大学是MTS公司的长期合作伙伴。在目前全球经济低靡的大环境下，此项投资充分表现了MTS对中国市场的决心和自信和对双方合作的期望，也是MTS中国市场发展五年计划的重要组成部分。联合实验室的建立是双方在高新材料疲劳断裂性能测试方面又一次密切合作，标志着在科学研究领域的合作进一步加深，将进一步发展我们之间的友好合作关系，形成交大与国际知名企业强强合作的科研平台，对学校迈向国际科学技术前沿、提高国际影响力具有重要意义，对MTS公司的技术进步和保持国际领先地位也具有重要的推动作用。我们期待着联合试验室能够成为MTS材料测试系统应用、测试方法、技术上的培训基地，并相信我们可以携手共同成为中国材料测试权威，也必将在MTS试验机用户培训、共同申请科研项目、合作开发新技术新方法等方面，取得互惠互利的双赢成果。

齿轮视觉检测仪器与技术研究进展石照耀 1*，方一鸣 1，王笑一 2 1 北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心，北京 100124； 2 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室，河南 洛阳 471003摘要：相对于接触式测量，机器视觉检测这种非接触式测量具有效率高、信息全、稳定性好、可识别缺陷等优点，在齿轮检测领域得到越来越广泛的应用。近十年来出现了影像仪、闪测仪、CVGM仪器、在线检测设备等多种基于机器视觉技术的齿轮检测仪器，它们既可以实现齿轮综合式测量，又可以实现齿轮分析式测量。回顾了齿轮视觉检测仪器的发展历程和特点，分析了齿轮视觉检测中边缘检测、亚像素定位、特征提取和模式识别等算法的研究和应用进展，总结了机器视觉在齿轮精度测量和齿轮缺陷检测两个方面的技术发展，并指明了齿轮视觉检测仪器与技术的发展前景。关键词：机器视觉；齿轮测量；齿轮视觉检测仪器；齿轮精度测量；齿轮缺陷检测1 引言齿轮是应用广泛的基础件，其质量直接影响齿轮传动系统的承载能力和寿命等。齿轮检测是分析齿轮加工误差来源、提高齿轮加工精度、保证齿轮产品质量的必备手段。齿轮测量可分为接触式测量和非接触式测量。由于齿轮形状复杂，精度要求高，传统的非接触式测量方法难以满足齿轮测量精度要求，因此传统的齿轮检测设备通常采用接触式测量方式。应用广泛的齿轮测量中心和齿轮双啮检查仪分别是齿轮分析式测量设备和综合式测量设备，均为接触式测量方式。随着计算机技术和视觉测量技术的进步，机器视觉测量精度逐渐提高，在一些场合已经可以满足齿轮检测的需求。相对于接触式测量，机器视觉测量具有效率高、信息全、稳定性好、可识别缺陷等优点，在齿轮测量领域应用越来越广泛。近年来出现了影像仪、闪测仪、computer vision gear measurement（CVGM）仪器、在线检测设备等多种基于机器视觉技术的齿轮检测仪器，它们既可以实现齿轮综合式检测，又可以实现齿轮分析式测量，更能进行齿轮缺陷检测。接触式测量属于串联测量模式，通过测量齿面上一系列点来完成某种测量目标，测量效率较低，大批量齿轮的在线全检是个挑战。此外，接触式测量方法只能测量齿轮的尺寸和精度，难以进行齿轮缺陷检测。目前齿轮产品的外观缺陷主要依靠肉眼筛查，一些细微缺陷还要借助放大镜、工具显微镜等辅助设备进行识别，这些设备检测效率低、误检率高，且无法对缺陷进行准确分类和溯源。齿轮视觉检测属于并联测量模式，一次测量可获取整个区域内的几何要素和外观缺陷数据，检测速度得到极大提升，可以用于大批量齿轮的全检；更重要的是能同时进行齿轮精度测量和齿轮缺陷在线检测。基于视觉的齿轮精度测量是齿轮精度理论与机器视觉技术的有机结合，作者将我国首创的齿轮整体误差理论融入齿轮视觉检测技术中，大大拓展了对齿轮误差的分析能力。齿轮缺陷在线视觉检测技术可实现对大批量齿轮的100% 全检，柔性和自动化程度高，既能实时反映生产状态，及时预警，也方便管理者掌控一定周期内产品质量变化，还可以根据大数据做进一步的质量评估、产能分析和工艺优化。2 齿轮视觉检测仪器如图1 所示，齿轮视觉检测仪器由工业相机、镜头、光源、计算机等几个主要部分组成。常用两种照明方式：图1（a）采用背光光源从待测齿轮下方照明，采集到的是齿轮投影图像，齿轮边缘锐度高、噪声小，此方式适用于齿轮精度测量；图1（b）采用正光光源从待测齿轮上方照明，采集到的是齿轮端面图像，能够凸显齿轮表面缺陷特征，此方式适用于齿轮表面缺陷检测。图1 齿轮视觉检测仪器构成（a）齿轮精度测量系统；（b）齿轮缺陷检测系统几十年来，齿轮视觉检测仪器经历了从只能“离线抽检”齿轮的“个别尺寸”，到结合齿轮精度理论做出齿轮“精度评定”，再到可以在生产现场“在线检测”的越，从通用仪器演变为专用仪器。常见的通用仪器有影像仪、闪测仪等，专用仪器有CVGM 仪器、齿轮在线检测设备等。2.1 影像仪影像仪（VMM）是小零件行业应用广泛的通用视觉检测仪器，可用于测量齿轮外径、孔径等几何尺寸。影像仪有手动式和自动式之分。手动式影像仪的成本较低，但调光、对焦、选点、修正等都依赖人工操作；测量齿轮时，需要人工取点来拟合齿顶圆、齿根圆等几何要素。世界上第一台由电机驱动的自动影像测量系统是1977 年由美国View Engineering 公司研发的“RB-1”系统。目前，国内外有众多企业生产自动式影像仪，典型有瑞典海克斯康、德国蔡司、日本三丰、深圳中图仪器、贵阳新天光电、苏州天准科技等。自动式影像仪在工作台的X、Y 和Z 轴方向可以精确移动，能够实现自动对焦，测量精度更高。通过示教或编程可以实现齿轮测量中的自动取点，但操作过程较为复杂，对操作人员要求高。自动式影像仪一般没有齿轮测量专用软件，能够测量的齿轮指标不全，不能进行精度评价和分析。传统影像仪视场一般较小，为了获取整个齿轮端面轮廓，需要进行图像拼接。手动式影像仪进行图像拼接时效率低、难度大，精度也较差。自动式影像仪可以实现图像的自动拼接，效率较高，但拼接成的图像存在亮度、对比度不均匀的现象，尺寸测量精度同样受到影响。2.2 闪测仪近年来，市面上出现一种新型的一键式影像测量仪（闪测仪），视场范围大，可以一次测量多个零件。日本基恩士的IM-8000 闪测仪可在数秒内同时完成最多100 个目标物、300 个部位的测量，可以任意摆放工件，一键自动识别，自动匹配测量。独特的亚像素处理技术可使图像分辨率达0. 01 pixel，测量精度达±2 μm。深圳中图仪器的VX8000 系列闪测仪也可实现同等级的测量精度。此外，闪测仪还可导入CAD 图，通过“比较测量”识别缺陷，如将实际齿廓图像与标准CAD 图的齿廓对比，可以得到缺齿、断齿等缺陷信息。闪测仪的测量效率相比传统影像仪显著提升，但价格昂贵，同样缺少齿轮精度评价专门功能。2.3 CVGM 仪器1980年代，日本和我国开始了齿轮激光全息测量技术研究。基本原理如图9所示，以单频的氦氖激光器为光源，首先在干涉测量系统获得参考标准齿面的全息图像，然后将标准齿面替换为被测齿面放置于干涉测量系统中，同时将已经拍摄到的全息图像置于系统中。测量时，激光经分光棱镜分光扩束后分为了测量光路和参考光路，其中测量光照射到被测齿面上。两束光线同时照射在全息图上，形成了被测齿面和参考齿面间的干涉条纹，并投影在接收屏幕上。在对条纹图像进行数据处理后，可以得到被测齿面相对于标准齿面的形状误差。在测量光与全息图像之间放入平行平晶，用来调整测量光的相位。对于模数0. 2 mm 以下的小模数齿轮，难以使用接触式方法测量齿廓、齿距、公法线长度等关键参数；现有影像式测量设备不能给出齿轮精度评价报告。如图2所示，CVGM 仪器专用于解决小模数齿轮测量难题，可在1 s内自动计算出齿廓、齿距、径向跳动、公法线长度、齿厚变动量、内孔尺寸、实际压力角等关键精度信息，自动根据齿轮精度标准ISO-1328对齿轮误差进行评级，输出完整的齿轮精度检测报告，并做出OK/NG 判断。CVGM 仪器的齿廓偏差测量精度为±3 μm，齿距偏差测量精度为±2 μm，具有强大的分析功能，可测量双向截面整体误差曲线（SJZ 曲线）。图2 CVGM 小模数齿轮测量系统（a）CVGM 软件；（b）CVGM 系统如图3 所示，CVGM 仪器使用齿轮整体误差曲线作为齿轮单项误差计算的中间体，即先由齿轮轮廓生成齿轮整体误差曲线，再由齿轮整体误差曲线计算出各单项误差；并以SJZ 曲线方式表达测量结果，大大提升了齿轮误差分析能力。图3 基于视觉的齿轮整体误差分析2.4 齿轮在线检测设备齿轮视觉在线检测设备一般都具有分选功能，根据检测结果把被测产品分成合格品、不合格品，或按齿轮精度等级分类，或按缺陷类型分类。该类设备结构形式有三种：直接集成在齿轮产品传送带上方，结构较简单；使用专用上下料机械手和其他辅助机构，结构最复杂；采用玻璃转盘式结构，应用最广泛。图4位于传送带上方的齿轮视觉在线检测设备，优点是占用空间小，但传送带运动不平稳和易磨损，产品摆放角度不固定，导致检测精度难以提高。由于传送带不透光，该设备无法获取齿轮与传送带接触面的图像，不能实现双面测量。图4 传送带式齿轮视觉检测系统图5 所示设备采用了机械手、导轨、转盘等部件，结合专门设计的自动检测装置完成齿轮上下料、检测、分选和摆盘等一系列操作。这类检测设备功能较强，但结构复杂，成本较高。图5 使用机械手和自动装置的齿轮视觉检测设备本团队研制了玻璃转盘式的注塑齿轮在线检测分选系统，如图6 所示，该系统已应用于注塑齿轮生产线，工作稳定，取得了突出的使用效果。玻璃转盘由伺服电机和精密减速器驱动，带动待检齿轮通过视觉检测工位，可保证图像采集过程中齿轮匀速平稳运动。转盘采用高透明玻璃材质，不需翻转就可得到产品底部的检测图像。由光电传感器定位齿轮在转盘上的位置，使用气动执行器将OK/NG 的齿轮吹入相应的存储盒实现自动分拣。该系统能够实现注塑齿轮黑点、毛刺、缺齿、断齿、翘曲变形等外观缺陷检测，也能完成常规几何尺寸和形位误差的测量，并能根据缺陷阈值、尺寸公差实时分选出合格品和不合格品，且具备报警功能。该系统对齿轮端面的检测时间小于0. 3 s，满足生产节拍的需求，特别是具有齿轮轴向测量功能。图6 玻璃转盘式齿轮视觉检测分选系统图7 为注塑齿轮在线检测分选系统软件界面。该软件具有自主知识产权，在软件数据库中贮存了常见齿轮型号及对应的尺寸公差和配置参数，包括CPK 分析和XR 图分析，提高了参数输入效率。注塑齿轮在线检测分选系统兼具精密测量与缺陷检测功能，包括齿轮轴向高度、齿距、公法线、同心度等与齿轮精度相关的检测，齿轮外观缺陷识别准确率能满足注塑齿轮大批量在机检测需求。图7 注塑齿轮在线检测分选系统软件界面3 齿轮视觉检测技术齿轮视觉检测技术是齿轮视觉检测仪器的核心，涉及光学、电子学、计算机图形学、齿轮几何学等多个学科，内容覆盖光学成像、图像处理、软件工程、工业控制、传感器、齿轮精度理论等。近几年，与齿轮视觉检测技术相关的新技术、新理论、新方法大量出现，在多个核心问题上取得了重要的研究进展。齿轮视觉检测技术既有一般视觉检测的共性问题，又有齿轮视觉检测中的特殊问题。齿轮视觉检测的工作流程包括图像采集、图像预处理、边缘检测、齿轮精度评定或齿轮缺陷分析等，其中图像采集、图像预处理、特征提取、图像分割、边缘检测、亚像素算法等属于通用的视觉检测技术，而齿轮精度评定和齿轮缺陷识别属于齿轮视觉检测技术的个性问题。这里先从图像采集系统（硬件）和图像处理算法（软件）两个方面综述与齿轮视觉检测技术相关的共性问题的研究进展，然后从齿轮精度测量和齿轮缺陷检测两个方面介绍齿轮视觉检测技术中个性问题的研究进展。3.1 图像采集系统图像采集系统一般由计算机（主机）、图像采集卡、工业相机、镜头、光源等组成。工业相机按照传感器芯片种类可分为CCD 相机和CMOS 相机两种，传统上CCD 相机效果更好，但随着技术的发展，目前在一般应用场合CMOS 相机基本已经取代了CCD 相机。相机数据接口常见的有GigE 接口、USB 接口（USB2. 0和USB3. 0）、Cameralink 接口等。其中采用GigE 或USB 接口的工业相机可以直接通过线缆与主机通讯，不需要数据采集卡；而其他接口如Camerlink 接口的相机则需要配备图像采集卡才能与主机通讯。常用的工业镜头按等效焦距分类主要有广角、长焦、中焦、远心、微距镜头等。一般远心镜头的畸变更小，景深更大，可以消除“近大远小”的测量误差，更适合进行高精度的尺寸测量，因此在齿轮视觉检测领域使用最多的镜头为远心镜头。但远心镜头通常价格较高，对精度测量要求不高时，可用普通镜头替代。视觉检测领域常用的光源有点光源、面光源、条形光源、环形光源、穹顶光源、同轴光源等类型，其作用主要有强化特征和弱化背景、突出测量特征、提高图像信息、简化算法、降低系统设计的复杂度、提高系统的检查精度和效率。在齿轮精度测量领域常用的光源主要是面光源，面光源的光线具有更好的方向性，均匀性更好，齿廓更清晰；在齿轮缺陷检测领域主要使用穹顶光源、环形光源和同轴光源等，这些光源可使整个齿轮端面图像的照度十分均匀，突出缺陷特征。齿轮视觉检测的核心问题是测量精度和检测效率，这两个问题都与图像采集系统密切相关。为了提高测量精度，应当选用分辨率更高的相机；为了提高检测效率，需要选择分辨率低的相机，以减少需要处理的数据量，提高软件计算速度。精度和效率是一对矛盾，通过选用运算能力更强的计算机和改进图像处理算法的效率，可以部分地解决精度和效率的矛盾问题。无论是为了提高检测精度还是为了提高检测效率，选用精度更好的镜头和更加稳定的光源都可以改善整体的性能指标。3.2 图像处理算法齿轮视觉检测技术中用到的图像处理算法有图像预处理、边缘检测、亚像素定位、特征提取和模式识别等。其中图像预处理方法与机器视觉其他应用场合的预处理方法基本相同。3.2.1 边缘检测算法齿轮视觉检测中常采用的边缘检测方法有经典微分算子、小波变换和数学形态学。边缘检测算法能够把齿轮二维端面图像中的关键轮廓提取出来，得到轮廓像素点的坐标集合。根据轮廓点的坐标信息和相机标定参数就可以精确计算出齿轮的特征尺寸，包括齿顶圆直径、齿根圆直径、内孔直径、齿高、齿厚和齿距等。1）经典微分算子图像边缘一般是图像灰度变化率最大的位置，因此可用一阶/二阶导数来检测边缘，由此诞生了一系列经典微分算子。根据微分的阶数可以将经典微分算子分为两类：一类是通过寻找图像灰度值的一阶导数极值点来确定边界的一阶微分算子，有Roberts 算子、Prewitt 算子、Sobel 算子、Canny 算子；另一类是根据图像二阶导数的零点来寻找边界的二阶微分算子，有Laplacian 算子、LoG（Laplacian-of-Gaussian）算子、DoG（Difference-of-Gaussian）算子。对这些经典微分算子在齿轮边缘检测中的性能进行了比较，如表1 所示。表1 经典微分算子在齿轮边缘检测中的性能比较Canny 算子采用双阈值和非极大值抑制策略提升对噪声的抗干扰性，具有滤波、增强、检测多个阶段的优化，是性能最优良的微分算子。对于齿轮图像，采用Canny 算子提取的齿廓信息最完整，最接近实际齿廓，如图8 所示。图8 基于Canny 算子的齿廓提取2）小波变换小波变换具有良好的时频局部化特性和多尺度特性。良好的时频局部化特性使其特别适用于检测突变信号，而图像中的突变信号对应边缘，因此小波变换也适用于图像边缘检测。利用Harr 小波函数对齿轮图像进行重构，再结合Canny 算子提取重构图像的齿廓，比单独采用Canny 算子有更优的效果。多尺度特性使其能很好地抑制噪声。图像中的噪声和边缘都属于高频分量，经典微分算子引入各种形式的微分运算后必然对噪声较为敏感，而随着尺度的增加，噪声引起的小波变换的模的极大值迅速减小，而边缘的模值不变，这一特性可以很好地抑制图像噪声。提出一种基于Curvelet 变换的尺度与方向相关性联合降噪方法，该方法对齿轮图像进行降噪处理，在继承小波变换多尺度降噪的基础上，同时进行尺度内方向相关性降噪，可以为齿轮边缘检测提供高质量的输入图像。因此，小波变换是一种齿轮图像边缘提取的有效方法。3）数学形态学数学形态学是基于积分几何和几何概率理论建立的关于图像形状和尺寸的研究方法，其实质是一种非线性滤波方法，通过物体形状集合与结构元素之间的相互作用对图像进行非线性滤波。由于数学形态学提取边缘时容易造成间距小的低灰度轮廓的错位和合并，因此常将其与微分算子提取出的轮廓加权融合。相关文献就提出了一种融合Canny 算子和数学形态学的含噪声齿轮图像边缘检测算法，分别采用改进的Canny 算子和多尺度多结构元素灰度形态学边缘检测算子提取边缘；然后对两幅边缘图像进行了小波分解，得到各层子图像；最后对子图像进行自适应加权融合，并使用小波逆变换重构图像得到最终的边缘检测图像。相关文献采用数学形态学中的四邻域腐蚀法提取出边缘宽度，并将其作为单个像素的轮廓，测量分度圆直径为5 mm 以下的齿轮的齿顶圆直径和齿根圆直径，与千分尺测量结果差值的绝对值在2 μm 以内。3.2.2 亚像素定位算法数字图像是以离散化的像素形式存在的，传统边缘检测算法的测量分辨率只能达到一个像素级，提取出的边缘由像素块构成，边缘定位精度不高，如图9（c）所示。亚像素定位算法是在像素级边缘检测的基础上逐渐发展而来的，首先需要经过像素级边缘检测粗定位，然后利用粗定位边缘点周围邻域内的像素数据进行边缘点的亚像素级精确定位，如图9（d）所示。图9 亚像素边缘处理亚像素定位算法主要有三类：矩方法、插值法和拟合法。1）矩方法矩方法计算简便，应用于齿轮边缘检测可以减小测量误差。相关文献提出一种利用前三阶灰度矩进行亚像素边缘定位的算法，这是文献中最早提出的矩方法。随后基于空间矩、Zernike 正交矩的方法也相继被提出。相关文献利用基于Zernike 矩的齿廓边缘检测算法，对齿顶圆直径为49. 751 mm、齿数为23 的齿轮测得的齿顶圆直径、齿根圆直径的相对误差在0. 02% 以内，齿距累积总偏差的相对误差约5. 15%。相关文献提出一种基于灰度矩的亚像素边缘检测算法，该算法以邻域窗口的灰度均方差积表示边缘强度，灰度重心所在的方向表示灰度变化的方向，在初始边缘的基础上按求取的灰度变化方向划分为八个区域，构建一维灰度矩模型解算亚像素边缘位置，对于噪声系数为0. 005 的模拟图像，该算法的绝对定位误差为0. 013 pixel。相关文献提出了一种复合亚像素边缘检测方法，该方法基于orthogonal Fourier-Mellin moment（OFMM），可为后续齿廓缺陷检测提供精确的齿廓形状。2）插值法插值法运算速度快，应用于齿轮在线检测设备能够满足生产节拍的要求。插值法的核心是对像素点的灰度值或灰度值的导数进行插值，以增加信息。德国MVtec 公司开发的著名机器视觉算法包Halcon 在工业领域应用广泛，其中的亚像素边缘检测算子采用的就是插值法。相关文献基于Halcon 算法包中的亚像素边缘检测算子，开发了一套齿轮测量应用程序，可以得到齿廓亚像素点集合，并设定条件剔除假边缘，最终得到齿顶圆直径等参数。3）拟合法拟合法对噪声不敏感，适用于噪声较多的齿轮图像，但求解速度较慢。拟合法是通过对像素坐标和灰度值进行理想边缘模型拟合来获得亚像素边缘的。相关文献提出一种基于高斯积分曲面拟合的亚像素边缘定位算法，可最大限度地消除噪声的影响，与原有高斯拟合算法相比，该算法通过坐标变换简化了曲面拟合问题，计算速度提高1 倍，可以满足五级精度的渐开线直齿圆柱齿轮的齿廓偏差测量要求。3.2.3 特征提取和模式识别算法缺陷检测算法一般由图像预处理、图像分割、特征提取和模式识别等步骤组成，其中特征提取和模式识别是缺陷检测的关键环节。特征提取的有效性对后续目标缺陷识别精度、计算复杂度、检测鲁棒性等均有重大影响。常用的特征提取算法可以分为三种，分别是基于纹理、颜色和形状的特征提取算法。提取完特征后，还需采用模式识别算法对缺陷进行区分。模式识别算法主要有匹配识别和分类识别两类。齿轮缺陷检测常用的匹配识别算法有FAST 和SIFT 算法等，常用的分类识别算法有基于人工神经网络或支持向量机的算法。相关文献提出了一种基于FAST-Unoriented-SIFT 提取算法和BoW（Bag-of-Words）模型的行星齿轮故障识别方法，该方法将原始振动信号转换为灰度图像后，通过FAST-Unoriented-SIFT 算法直接提取灰度图像中的特征。FAST-Unoriented-SIFT 算法结合了FAST 和SIFT 算法的优点，忽略了特征的方向。最后在提取的特征的基础上建立BoW 模型，该方法对齿轮故障的整体识别率达98. 67%。相关文献提出了一种改进的GA-PSO 算法，称为SHGAPSO算法，先经过图像分割算法提取齿轮的几何形状、纹理和颜色特征，再重建BP 神经网络，并使用SHGA-PSO 算法优化结构和权重。SHGA-PSO 算法对坏齿、划痕、磨损和裂纹4 种不同的齿轮缺陷样本的识别正确率在94% 以上。相关文献基于YOLO-v3 网络实现了对金属齿轮端面凸起、凹陷和划痕三种缺陷的快速检测和定位，对每幅图像的平均检测时间为77 ms，对三种缺陷的平均精确度（AP）和平均召回率（mean recall）分别为93% 和91%，检测效果如图10 所示。图10 齿轮缺陷特征提取与模式识别3.3 齿轮精度测量齿轮形状复杂，精度要求高。为保证齿轮产品质量，需要控制的齿轮精度指标有齿距偏差、齿廓偏差、螺旋线偏差、齿厚、齿圈跳动等，其中除螺旋线偏差外，其他精度指标都可以用齿轮端截面轮廓数据进行计算。齿轮精度测量主要有两个问题需要解决，一是通过图像处理获得被测齿轮的精确的端面轮廓信息，二是根据齿轮精度理论和相关齿轮精度标准计算齿轮各项偏差值并给出齿轮精度评定结果。通过齿轮精度等级，可以确定对视觉检测系统的测量精度要求。以齿数20、模数1 mm、5 级精度的直齿圆柱齿轮为例，其齿距累积总偏差为11 μm，齿廓总偏差为4. 6 μm。按测量仪器精度为被测指标允差的1/3~1/5 估算，测量5 级精度齿轮的测量仪的精度应优于1. 6 μm。这对视觉测量而言，是非常困难的。齿轮视觉测量精度依赖于测量系统的硬件和数据处理算法。由于所用相机、镜头等图像采集系统硬件和图像处理算法等软件的不同，以及被测对象齿轮的尺寸参数和精度要求不同，齿轮视觉检测系统的测量精度的差异很大，但在齿轮被测项目评定方面，都是根据齿轮精度相关标准进行的。相关文献依据齿轮精度标准ISO1328-1，给出了视觉测量齿距偏差和齿廓偏差的评定方法，对模数为0. 5 mm 的8 级精度直齿轮测得的齿距偏差、齿廓偏差与齿轮测量中心的测量结果差值最大为4 μm。相关文献采用视觉测量方法测量模数为2 mm、齿数为90的齿轮，齿廓总偏差5 次测量的标准差为0. 028 μm，取得了很好的测量重复性。相关文献提出了视觉测量齿轮的公法线长度的方法，其测量精度能够满足工程应用要求。齿轮精度视觉测量方面，国外研究进展与国内基本相当，研究内容类似。值得指出，Werth 公司推出的基于光纤测头的微小模数齿轮测量设备采用了接触式测量和视觉检测技术相结合的方法，该方法既具有视觉测量的特点，可借助视觉引导实现对微小齿槽的测量；又具有接触式测量的特点，需要用光纤测球扫描齿轮轮廓，测量精度较高但效率较低。由于仪器价格高，这种基于光纤测头的齿轮测量仪器实际应用较少。除了齿廓偏差、齿距偏差、齿厚等轮齿精度指标外，齿轮视觉测量技术还可以获得齿轮的形位误差。GB/T 1182—2018 规定齿轮图纸中通常要标注内孔圆度、端面跳动或垂直度、分度圆跳动等的形位公差，这些都可以通过视觉测量完成。此外，近年来出现了基于视觉方法的齿轮表面粗糙度测量研究。有文献提出一种基于卷积神经网络（CNN）建立粗糙度参数Ra 与处理后的齿轮感兴趣区域（ROI）图像之间关系的方法，该方法可以在无需人工参与的情况下自动检测齿轮表面粗糙度，平均测量时间约为0. 5 s，比使用接触探针测量齿面粗糙度的方法快40 倍。我国科技工作者在1970 年前后首创的齿轮整体误差测量技术可快速获取包含被测齿轮全部齿廓误差信息的双向截面整体误差曲线（SJZ），进而方便地分析出齿廓偏差、齿距偏差、齿厚变动量等齿轮误差项目，可以直观地对齿轮加工质量和使用性能进行分析和评价，具有测量效率高、信息全的优点。但由于作为测量元件的跳牙蜗杆制造困难、通用性不好，传统上齿轮整体误差测量技术通常只适用于大批量生产的齿轮产品。与齿轮整体误差测量技术类似，齿轮视觉测量技术也可以快速获得被测齿轮的全部齿廓信息，因此也可以使用齿轮整体误差曲线进行测量结果的表达、分析与处理。CVGM 视觉齿轮测量软件中就采用双向截面整体误差曲线作为全部齿廓测量结果的表达方式。图11 为CVGM 获取的SJZ 曲线，其中最外圈为左齿面整体误差曲线，其次为右齿面整体误差曲线，最内圈为齿轮内孔圆度误差曲线。图中可见被测齿轮具有中凸齿廓，整体几何精度较好，但在个别轮齿交替时（左齿面2-3 齿交替、3-4 齿交替）会产生较为明显的啮合冲击。其中，该被测齿轮作为被动齿轮在左齿面2 齿、3 齿啮入时会产生刚性冲击，作为主动齿轮在左齿面2 齿、3 齿啮出时会产生柔性冲击。从双向截面齿轮整体误差曲线还可以看出各轮齿齿距、齿厚的变化规律［9］。通过与齿轮视觉检测技术相结合，齿轮整体误差测量技术和齿轮整体误差理论又获得了新的发展机会。图11 CVGM 获取的双向截面整体误差曲线为提高测量精度，CVGM 创新性地提出了基于“ 虚拟样板”的齿轮测量软件精度标定方法。在CVGM 系统中，测量精度是分为两个环节进行保证‍‍‍的：首先通过测量标定片对图像采集系统的精度进行标定；其次使用虚拟齿轮样板对测量软件算法的精度进行标定。图12（a）为对标定片进行测量的结果，标定片上各个圆点的直径理论值为0. 5 mm，标定片的图形制造误差小于等于1 μm，CVGM 计算出的各个圆点的直径误差均在1 μm 以下。图12（b）为采用CAD 软件绘制的无误差的标准齿轮图像，图片像素大小与实际图像采集系统CVGM-12H 的像素大小相同，均为3. 668 μm。CVGM 对无误差齿轮图像进行测量时，由图像处理算法和齿轮精度评定算法引入的齿廓偏差小于等于2 μm，齿距偏差小于等于1 μm。试验中CVGM 系统测量重复性误差为±1μm，可以满足齿数为20、模数为1 mm、5 级精度的直齿圆柱齿轮的精度测量要求。此外，CVGM 软件还可以自动计算内孔圆度、齿圈跳动、公法线长度等误差项目。图12 CVGM 图像采集系统标定和“虚拟齿轮样板”图（a）标定片；（b）虚拟齿轮样板3.4 齿轮精度测量制造过程中由于材料、设备和工艺等问题，会产生齿轮缺陷。齿轮缺陷视觉检测技术的关键指标是缺陷识别的准确率和效率。图13 为齿轮的常见缺陷，包括毛刺（披锋）、缺料、裂纹、收缩、变形、穿孔、流纹、烧胶、凹痕、色差、坏齿、凸起、气泡和溢边等。齿轮视觉检测系统采集并处理齿轮表面图像，利用图像分割、特征提取和模式识别等算法获取缺陷的特征信息，实现对缺陷的定位、识别、分类和统计。图13 齿轮缺陷种类1）齿廓缺陷检测齿廓缺陷检测是齿轮缺陷检测研究中的重点，齿廓好坏与齿轮传动性能密切相关。齿廓具有固定的形状特征，一旦出现缺陷就意味着形状改变。因此，齿廓缺陷检测通常需要先用边缘检测算法提取齿廓边缘，再利用基于局部灰度特征统计或形状特征提取的方法对齿廓边缘的每个亚像素点进行几何特征分析来识别齿廓缺陷。相关文献通过连通域标记算法对每个连通域进行细分区域灰度值分析，对灰度值分析结果进行阈值判别从而提取齿轮缺角、缺齿缺陷。相关文献针对彩色塑料齿轮图像，采用基于决策树的局部阈值方法对图像进行分割来检测齿轮的缺齿情况。有文献提出“虚拟圆扫描法”，通过对一系列相关交点之间的距离比值与设定的比值系数进行比较，确定齿廓是否合格。当齿廓缺陷随机性较强时，可采用机器学习算法来提高识别的正确率。相关文献采用支持向量机来构造齿轮缺陷识别模型，模型识别齿廓缺陷的正确率达97. 8%。2）毛刺检测毛刺是齿轮在生产过程中出现的一些飞边、棱边、尖角等，是齿轮最为常见的缺陷。齿轮毛刺是齿轮制造工艺不当引起的，尺寸细小，肉眼难以发现，出现位置随机，较为频发，是齿轮缺陷检测中的必检项。由于毛刺常出现于齿轮轮廓边缘，因此通常需要进行边缘检测，再根据齿轮的几何特征来判别和定位毛刺。本团队针对注塑齿轮的中孔披锋（毛刺）缺陷，先采用亚像素定位算法精确定位中孔轮廓，再计算轮廓上各点到齿轮中心的径向距离，根据径向距离的异常值判定是否存在中孔披锋。3）表面异物检测齿轮的表面异物缺陷包括油污、黑点、材料中的杂质等。这类缺陷通常会构成图像上的连通域，通过图像分割、Blob 分析等方法可以得到连通域的质心坐标、面积、圆形度、凹凸度和惯量比等几何形状特征，从而获取表面异物的个数、位置和大小等信息。4）裂纹与流纹检测裂纹是金属齿轮的一种外观缺陷，与裂纹类似，流纹是注塑齿轮特有的一种外观缺陷。针对这两种缺陷的检测方法一般分为两个步骤：一是检测齿轮表面是否存在裂纹/流纹；二是提取裂纹/流纹。合格的齿轮产品表面较为光滑，灰度变化均匀；裂纹/流纹则与周围灰度值有明显差异，具有明显的纹理特征，因此常采用基于统计的灰度特征或阈值分割法进行提取。5）翘曲变形检测翘曲变形是注塑齿轮的常见缺陷类型，体现为塑料齿轮的几何形状与模具型腔的形状发生了偏离，超出了公差范围。通常可以通过测量塑料齿轮的特征尺寸（如齿距、齿厚）来识别。本团队选取斜齿轮齿厚标准差或直齿轮齿厚最小值作为特征值，利用支持向量机分类器进行翘曲变形缺陷判别，成功检测出200 个样品中的19 个存在翘曲变形缺陷的齿轮。6）多缺陷融合检测当齿轮表面缺陷特征较多时，通常要通过基于机器学习的目标分类算法来进行判别。如有文献提出一种改进的YOLO-v3 网络，用DenseNet 代替YOLOv3网络中的DarkNet-53 网络，对塑料齿轮的污痕和缺齿缺陷进行检测，误检率为1. 3%。相关文献采用基于CNN 的两种分类方法Naïve 法和fine-grained 法对齿轮的划痕、凸起、孔蚀、块状不对称缺陷进行识别，Naïve 法处理时间更少，平均时间为0. 09 s，准确率为92%，而fine-grained 方法在准确性方面更好，准确率为96. 5%，平均时间为0. 67 s。本团队研制的注塑齿轮在线检测分选系统能够实现对注塑齿轮材料杂质、黑点、油污、烧胶、毛刺、气泡、水口穿孔、缺齿、断齿、收缩、翘曲变形等多缺陷的融合检测，还可以测量齿轮几何尺寸和形位误差，特别是具有齿轮轴向测量功能，可实时分选出合格品和不合格品，具备报警功能，检测效率高、功能全，是目前注塑齿轮视觉在线检测专用设备。4 结束语特大齿轮(直径大于3000mm)测量和微小齿轮（直径小于2mm或模数小于0.1mm）测量属于“绝端测量”范畴。过去20年，对齿轮极端测量技术的研究取得了系列成果，有些已应用于实际齿轮测量中。随着齿轮视觉检测技术的发展，齿轮视觉检测仪器已经可以实现齿轮精度评价和齿轮缺陷检测，已在众多小模数齿轮生产企业得到应用，可以有效地管控产品质量、改进加工工艺、提高产能，取得了较好的使用效果。在齿轮视觉检测技术发展过程中，软件算法是技术壁垒和核心竞争力的集中体现。相对于齿轮精度测量，面向齿轮缺陷检测的技术较为成熟。目前，齿轮机器视觉测量仪器和技术的研究和应用主要集中在小模数齿轮领域的原因如下：在机器视觉测量中，测量精度和测量范围（视场范围）是一对矛盾，现有的机器视觉测量仪器难以同时满足中、大模数齿轮对视场范围和测量精度的要求；小模数齿轮的齿槽宽度小、轮齿刚性差，常规的接触式测量仪在测量小模数齿轮时效率低、测量困难，不能满足小模数齿轮的测量需求。但齿轮机器视觉测量技术也有不足。除了固有的测量精度相对较低的缺点外，由于轮齿遮挡问题，齿轮机器视觉测量技术目前不能实现对圆柱齿轮的螺旋线测量和对锥齿轮、斜齿内齿轮等特殊齿轮的测量，限制了齿轮机器视觉测量技术的推广和应用。在齿轮精度测量研究方面，提高视觉测量精度仍将是难点和着力重点；在齿轮缺陷检测研究方面，目前对齿轮缺陷检测的研究不够深入，可检的缺陷种类不全，提高缺陷识别准确率和效率是着力重点。随着人工成本的增加和产业升级需求的提升，在大规模齿轮生产过程中齿轮视觉在线检测设备的应用越来越多。齿轮视觉在线检测设备的特点有：耦合于生产线上，可高效测量批量齿轮的尺寸精度，实时监测齿轮质量，自动剔除不合格品，形成“生产-检测-分选”自动化流水线；对齿轮外观缺陷进行识别和分类，实现大批量齿轮的“应检尽检”，用“大数据”手段分析齿轮工艺问题，与生产管控系统互联，及时调整工艺参数，减少损失；实现齿轮质量长期监测，及时发现齿轮质量的异常变化；可实现网络化监管和远程监控，即使在千里之外也可以监控整个生产过程，把握生产动态。在未来，齿轮视觉检测技术必将纳入更多先进的科学技术，齿轮视觉检测仪器也将集成更多新技术，并充分发挥各项技术的优点，提升检测效率和精度。三维视觉检测技术、视觉检测设备的复合化、微型化和智能化将是齿轮视觉检测技术的发展趋势。未来每条齿轮产线的生产动态都可以集成到一个软件中进行分析，检测数据实时存储到云端，长期积累的庞大数据将为齿轮生产工艺带来巨大的变革。毫不夸张地说，视觉检测技术将会带来齿轮检测领域的革命，现在还仅仅处于入门口。（省略参考文献51篇）

据新华社伦敦电 英国曼彻斯特大学日前报告说，该校研究人员开发出一种便携式乳腺癌检测仪，不仅携带使用方便，检测速度也比传统仪器快，有助于对乳腺癌进行大规模筛查或在家自查。　　目前常用的乳腺癌检查设备是医院中的大型X射线成像仪，检查者往往要到医院排队，扫描结果也往往要等待一段时间才能拿到。相比之下，这种新型扫描仪可以装在一个小箱子中，在小诊所或在家中就可以使用，只需将仪器置于乳房部位，就能在电脑屏幕上获得扫描图像。　　研究人员介绍说，它的原理与X射线成像不同。X射线成像是根据不同组织部位的密度差异来获得图像，而这种扫描仪利用的是射频电波。如果乳房组织发生病变，那么病变部位的电容率等性质会发生变化，在射频电波扫描下会呈现不同图像，可以反映出肿瘤的位置和大小。　　研究人员说，这种射频电波扫描仪的另一个好处是不需要背景物。通常照X光时需要脱掉衣物并站在一块专门的背景板前，而使用这种仪器，即使穿着内衣也可以扫描。　　癌细胞能藏身动物免疫系统　　据新华社华盛顿电(记者任海军)美国研究人员10月28日公布的报告说，实验鼠研究显示，癌细胞可以在免疫系统内找到藏身之处。这一发现可以解释为何经过化疗后，肿瘤还能卷土重来。　　美国麻省理工学院的研究人员研究了患有伯基特淋巴瘤的实验鼠，该病是一种高度恶性B细胞肿瘤。在利用标准化疗药物阿霉素治疗后，实验鼠的肿瘤确实缩小了。研究者随后解剖实验鼠，切除其胸腺、脾脏和外周淋巴器官等所有重要淋巴器官，以分析化疗对肿瘤病灶的影响。　　研究人员发现，除胸腺外，其他淋巴器官内都未发现肿瘤细胞。但胸腺内的肿瘤细胞数量反而比化疗前增加了。胸腺是一个重要腺体，可以产生名为T细胞的免疫细胞。　　研究人员又培育了胸腺较小且机能紊乱的实验鼠，它们在患上伯基特淋巴瘤并接受化疗后的生存率，要好于普通实验鼠。这也从侧面印证，胸腺可能对肿瘤细胞提供保护作用。　　欧洲航天局卫星太空“搬家”　　据新华社巴黎电(记者李学梅)欧洲航天局10月28日发表公报说，为了节省燃料、延长寿命，该机构的“ENVISAT”环境观测卫星日前在工作人员的指令下完成了一次太空“搬家”，从原来距地800千米的轨道搬到了距地783千米的轨道。　　据欧航局介绍，“ENVISAT”卫星于2002年升空，它携有10台先进的观测仪器，专门收集地球大气、陆地、海洋和冰川的数据。按计划，该卫星应于升空5年后退役，但由于它的运行情况一切良好，欧航局先后两次延长其服役期，目前它的“退休”时间定于2013年。　　不过问题也随之而来，由于要继续运行下去，“ENVISAT”卫星可能面临燃料不足的窘境。因此，欧航局下属的空间研究与技术中心想出了降低轨道、节省燃料的主意，并很快付诸实施。22日，重达8吨的卫星通过两次制动，总共下降10千米，26日又再降7千米，最终抵达距地783千米处的“新家”。　　涂金纳米粒子有助乳腺癌治疗　　据新华社华盛顿电美国研究人员日前报告说，他们对小鼠进行的研究显示，将带有金涂层的硅纳米粒子注射到乳腺肿瘤中，可使肿瘤细胞对放疗更为敏感，这将有助于治疗乳腺癌。　　来自美国贝勒医学院等机构的研究人员在新一期美国《科学转化医学》杂志上报告说，他们设计了带有金涂层的球状硅纳米粒子，可使肿瘤干细胞升温。黄金是纳米粒子的理想涂层，它在生物组织中要比其他金属的毒性小。实验中，研究人员向小鼠的乳腺肿瘤中直接注射一剂带金涂层的纳米粒子，它在热疗时可造成肿瘤局部升温。通常，肿瘤细胞对放疗导致的DNA(脱氧核糖核酸)断裂会有一定的修复能力，而由这种纳米粒子所诱导的升温能阻止这种修复，因此增加了肿瘤细胞对放疗的敏感性。　　在注射带金涂层的纳米粒子一天后，小鼠接受了单纯放疗或放疗及20分钟的热疗。与单纯放疗相比，接受放疗和热疗的小鼠，其肿瘤细胞的萌生速度较慢，形成的肿瘤较少。这表明热疗阻止了肿瘤干细胞的生长并可能改变了其迅速生长的特性。　　研究人员进一步对在小鼠体内增殖的人类乳腺肿瘤细胞重复了以上实验，结果显示，带有金涂层的纳米粒子诱导的升温效应，使得人的乳腺肿瘤干细胞对放疗也变得更为敏感。

地球周围有巨大的地磁防护罩，保护人类和其他生物免受太空射线的伤害。　　一项最新地球研究报告说，地球磁场不仅正在减弱，而且出现裂缝，因此包括人类在内的生命随时会受到高能量宇宙射线的威胁。　　据物理学网站近日报导，印度科学家使用世界最敏感、最大型的宇宙射线检测仪器于近期观察到地球磁场出现裂缝。　　科学家在《物理评论快报》(Physics Review Letter)上指出，因为地磁出现裂缝，所以日冕喷发的巨大等离子能量束冲击地球磁层，引发地磁风暴。　　地磁裂缝　　这种检测仪器为GRAPES-3 介子望远镜，位于印度乌提(Ooty)的塔塔基础研究院(TIFR)宇宙射线实验室。2015年6月22日，该实验室记录到时间长达2小时的200亿电子伏特(20GeV) 高能量太空粒子束，以每小时250万公里的速度撞击地球，造成很多距北极较近的国家地区出现无线电信号中断。　　当时，天空出现绚丽多彩的北极光。科学家说，这是因为地磁遭受那种极高速粒子的冲压而产生磁暴的结果。　　而这种磁暴的根本原因是近年强度不断减弱的磁场发生重新联接时出现一种磁场裂缝。　　报导说，地球磁场是一种人肉眼看不见的无形保护层，减少我们受宇宙射线的威胁。而这个巨大的防护罩近年来出现明显的变化，因此那些潜在的太空威胁问题变得越来越突出。　　地磁分布变化　　澳洲Science Alert科技新闻网曾于5月11日报导，科学家注意到，地球磁场保护层已经出现非常明显的变化，如地磁北极发生了偏移。　　地球磁场强度近年来一直在减弱，目前地球磁场强度以每10年下降5%的速度减弱，而且减弱速度比以前快10倍。而且地磁的分布特点出现改变，即地磁在某些地区增强，在某些地区减弱。　　欧洲空间局(ESA)在5月初布拉格召开的“生命地球研讨会”(The Living Planet Symposium )上报告，地磁北极正快速地朝向亚洲东方偏移。　　该报告指出，自1999年以来，地球磁场强度在北美上空减弱3.5%，而在亚洲增强2%。大西洋南部的南美地区，地磁强度异常减弱2%，而且近7年来其减弱趋势一直朝着西部方向发展。　　与人类未来有关　　科学家推测，地球磁场强度不断减弱的最终结果是地磁两极倒转，造成宇宙射线强烈照射地球，包括人在内的生物因此遭受毁灭性灾难。科学家估计，这种地磁倒转的灾难会每10万年发生一次。　　报导说，这种研究结果听起来很可怕。但是实际情况可能不是想像的那么糟糕。欧洲空间局地磁观测项目经理鲁尼弗莱博哈根(Rune Floberghagen)于2014年7月曾解释：“这种磁极突然倒转不是瞬间出现，而是在几千年或者几百年的时间内发生。这种现象在过去的历史发生过许多次。”　　而且2014年7月，加州大学等机构于英国皇家《国际地球物理研究杂志》(Geophysical Journal International )发表报告认为，78.6万年前的地球磁场活动曾在6000年内一直处于不稳定状态，最后在100年间发生磁场两极倒转。　　加州大学伯克利分校的研究者考特妮斯普莱恩(Courtney Sprain)说：“我们很惊讶，当时地球磁场的两极倒转速度很快。”　　科学家根据目前的地磁减弱情况推测地磁南北极会在今后几千年间突然发生倒转。　　伯克利分校的地质年代学中心主任保罗瑞尼(Paul Renne)教授表示，虽然尚不清楚将在何时突然发生下一次的地球磁场倒转，但人们需要多思考一旦发生后人类会遭受什么。