двухосная система механических испытаний на местеЭто механическое испытательное оборудование, которое может накладывать на образец двухстороннюю независимую нагрузку и синхронизировать эволюцию микроструктуры материала. Ядро состоит из трех частей: системы загрузки, модуля представления на месте и системы измерения и управления, которая подходит для изучения механического поведения материала в сложных стрессовых состояниях.

I. Загрузочная система: достижение двусторонней независимой точной силы

Структура привода

Система обычно использует четырехстоечную симметричную компоновку, оснащенную двумя независимыми сервоприводными блоками (сервомотор + шариковый винт / гидравлический цилиндр), которые управляют крестообразными зажимами образца в обоих направлениях X и Y соответственно.

Режим двухосной загрузки делится на два типа:

Пропорциональная загрузка: синхронизация нагрузки / смещения в направлении X и Y в заданном масштабе, моделирование и другие двухосные и двухосные состояния напряжения;

Неравномерная загрузка: независимое управление нагрузкой / смещением в направлении X и Y, может достигать последовательной загрузки, циклической загрузки и других сложных путей, восстанавливая фактические рабочие условия материала.

Проектирование приспособлений и образцов

Образец в основном имеет крестообразную структуру, чтобы избежать проблемы концентрации напряжений на конце захвата одноосного образца и обеспечить, чтобы испытательная область находилась в равномерном двухосном поле напряжений. Зажим оснащается устройством самоблокировки для предотвращения скольжения при растяжении образца и уменьшения помех, создаваемых деформацией приспособления для результатов испытаний.

II. Модуль представления местоположения: синхронное наблюдение микроструктурных изменений

Основное преимущество « исходного положения» заключается в том, что механическая загрузка синхронизируется с микроскопическими представлениями, а общие интегрированные модули включают:

Модуль оптического наблюдения: в сочетании с высокоскоростной камерой, системой цифровой корреляции изображений (DIC), путем распыления пятна на поверхности образца, захватывает распределение деформаций в испытательной области в режиме реального времени, траекторию зарождения трещины и расширения, вычисляет модуль упругости материала, отношение Пуассона и другие параметры.

Модуль электронной микроскопии: установка интегрированной сканирующей электронной микроскопии (SEM) или дифракции рассеяния электрона на спине (EBSD), которая загружает образец в вакуумной среде, наблюдает микроскопическое поведение, такое как скольжение зерна, эволюция двойников, движение дислокации, устанавливает связь между макромеханическими свойствами и изменениями микроструктуры.

Специальные экологические модули: необязательно с высокотемпературными низкотемпературными ящиками, водяными ваннами с постоянной температурой, коррозионными ящиками и т. Д. Имитация высоких температур, низких температур, физиологической среды, коррозионной среды и других условий, изучение влияния факторов окружающей среды на механические свойства двух осей.

III. Система измерения и контроля: обеспечение точности и управляемости испытаний

Элемент управления

Используя замкнутую сервосистему управления, данные о нагрузке, смещении и деформации собираются в режиме реального времени с помощью датчика силы, датчика смещения, экстензометра, и после сравнения с заданным целевым значением автоматически корректируются выходы сервопривода, чтобы реализовать гибкое переключение трех режимов управления силой, управления смещением и управления деформацией.

Модуль обработки данных

Встроенное в систему программное обеспечение для сбора и анализа данных может записывать в режиме реального времени двухосные кривые нагрузки - смещения, облачные карты распределения деформаций, микроструктурные изображения и другие данные, а также автоматически генерировать отчеты об испытаниях для поддержки экспорта данных и дальнейшего анализа.

IV. Основные рабочие процессы

Установите зажимный крестообразный образец, отрегулируйте положение зажима в соответствии с требованиями испытаний, установите режим загрузки (пропорционально / непропорционально), скорость загрузки, целевую нагрузку / смещение;

Запуск модуля представления на месте (например, DIC, SEM) для завершения калибровки перед тестированием;

Система измерения и управления управляет силой двухосного нагруженного блока, синхронно собирая нагрузку, данные о деформации и микроструктурные изображения;

После испытания система автоматически интегрирует данные, механические параметры свойств выходного материала в двухосном состоянии напряжения и микроэволюционные законы.