連續(xù)介質(zhì)模型驗(yàn)證——為各向異性材料有限元分析提供多尺度測(cè)試

微尺度試樣測(cè)試——降低材料開發(fā)成本

多功能模塊設(shè)計(jì)——滿足不同試驗(yàn)及環(huán)境需求

連續(xù)介質(zhì)模型驗(yàn)證

       在有限元分析（FEA）中，假定材料的力學(xué)性能是均勻一致的，以此來設(shè)定網(wǎng)格單元的尺寸，并且得到合理的計(jì)算次數(shù)。Psylotech公司的μTS系統(tǒng)是一個(gè)驗(yàn)證連續(xù)介質(zhì)模型的工具，擁有超過6個(gè)量級(jí)的長度尺度。通過數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）技術(shù)和優(yōu)化后的光學(xué)顯微鏡，在力學(xué)試驗(yàn)中得到的位移場(chǎng)可以控制到0.1個(gè)像素的分辨率，位移場(chǎng)多可以達(dá)到25nm的分辨率，應(yīng)變場(chǎng)分辨率可達(dá)到0.01%。

微尺度試樣測(cè)試

對(duì)于新型材料的研究和發(fā)展，因?yàn)榧{米顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的成本太高，不會(huì)大批量生產(chǎn)全部尺度的ASTM標(biāo)準(zhǔn)樣件。如果采用傳統(tǒng)狗骨形試件進(jìn)行試樣測(cè)試，試驗(yàn)成本會(huì)非常高。當(dāng)試樣數(shù)量不多時(shí)，μTS結(jié)合DIC應(yīng)變測(cè)量技術(shù)可以進(jìn)行微尺度試樣測(cè)量并得到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

多功能模塊設(shè)計(jì)

        Psylotech公司的μTS系統(tǒng)以其廣泛的功能性在當(dāng)今顯微系統(tǒng)市場(chǎng)脫穎而出。這些功能為材料試驗(yàn)應(yīng)用以及新興試驗(yàn)技術(shù)提供了新的可能性。其功能主要包括：

1、滿足不同測(cè)量需求的夾具：

        μTS是一個(gè)多方面通用的試驗(yàn)系統(tǒng)，適用于諸多力學(xué)試驗(yàn)。試驗(yàn)夾具可實(shí)現(xiàn)：剪切、拉伸、薄膜拉伸、壓縮、梁的彎曲。這些夾具也適用于斷裂力學(xué)試驗(yàn)。

2，高分辨率載荷傳感器：

       Psylotech公司使用的電容載荷傳感器靈敏度是應(yīng)變計(jì)傳感器的200倍。此載荷傳感器具有超高的靈敏度和相似的信號(hào)噪聲比，分辨率是應(yīng)變計(jì)傳感器的100倍，即量程為1600N的載荷的分辨率能達(dá)到mN級(jí)。高分辨率的傳感器解決了低載荷試驗(yàn)要額外配置小量程載荷傳感器的困擾，節(jié)省了載荷安裝和調(diào)整的時(shí)間，大大提升實(shí)驗(yàn)效率。（patent：US008893398B2）

3，高分辨率十字頭位移傳感器：

      Psylotech公司在十字頭夾具上裝配電感式位移傳感器來直接測(cè)量局部應(yīng)變。測(cè)量范圍25mm，測(cè)量分辨率25nm，可以近距離的測(cè)量很小的位移。系統(tǒng)兩端的支柱均可根據(jù)試件上的標(biāo)距做調(diào)整，支柱長度可根據(jù)需要訂做。

4，可調(diào)工作臺(tái)：

      可調(diào)整的工作臺(tái)能夠保證在試驗(yàn)過程中，分析區(qū)域一直處于顯微鏡物鏡視野范圍中心。用戶設(shè)置一個(gè)可調(diào)整的比例，軟件可以據(jù)此控制十字架頭，從而實(shí)現(xiàn)該功能。μTS試驗(yàn)機(jī)包括所有固定裝置都可直接在工作臺(tái)的頂部裝配。該工作臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)完整的初階運(yùn)動(dòng)。

5，溫度箱：

      使用光學(xué)顯微鏡并配套溫度控制模塊可以加快熱力學(xué)模型的驗(yàn)證。溫度箱可以提供-100℃至200℃的試驗(yàn)環(huán)境并進(jìn)行的DIC分析、載荷以及十字頭位移測(cè)量。溫度精度與穩(wěn)定性小于0.5℃，并且在幾分鐘內(nèi)就可以達(dá)到全部范圍的設(shè)定溫度。液氮系統(tǒng)集成了一個(gè)高流量鼓風(fēng)機(jī)，可以確保試件表面各個(gè)位置均勻受熱。

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