DKTP微觀力學(xué)拉伸-低周疲勞測(cè)試儀
DKTP微觀力學(xué)拉伸-低周疲勞測(cè)試儀是可對(duì)材料微觀變形損傷、組織結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行可視化監(jiān)測(cè)的典型的靜、動(dòng)態(tài)原位測(cè)試技術(shù)之一，本公司針對(duì)材料的微觀力學(xué)性能測(cè)試及表征，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了商業(yè)化原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀，包括超精密原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀（圖1）和大量程原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀（圖4）。該系列試驗(yàn)設(shè)備是與吉林大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開(kāi)發(fā)。
圖1 超精密原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀
應(yīng)用
金屬材料
合金材料
陶瓷材料
仿生材料
復(fù)合材料
特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
超精密原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀，為材料制備、生命科學(xué)、航空航天和星際探索提供精準(zhǔn)技術(shù)支撐
研制了結(jié)構(gòu)緊湊的超精密原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀，可與光學(xué)顯微成像設(shè)備相兼容
實(shí)現(xiàn)在載荷作用下對(duì)材料微觀變形損傷機(jī)制與微觀組織演化等特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)原位觀測(cè)
深入研究材料的宏觀力學(xué)行為與微觀組織結(jié)構(gòu)演化規(guī)律
配備控制主機(jī)，專(zhuān)用檢測(cè)控制系統(tǒng)與配套分析處理軟件
的設(shè)計(jì)
壓電致動(dòng)型超精密原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀，實(shí)現(xiàn)體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、能夠與多種觀測(cè)設(shè)備兼容
解決傳統(tǒng)疲勞測(cè)試裝置以測(cè)試壽命曲線為主而導(dǎo)致的測(cè)試周期長(zhǎng)和能耗高的問(wèn)題
解決了傳統(tǒng)疲勞裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)材料試件進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)的問(wèn)題
原位觀測(cè)時(shí)獲取更高的質(zhì)量的圖像，對(duì)于微觀組織結(jié)構(gòu)的觀測(cè)與分析能夠更加的清晰而準(zhǔn)確
通過(guò)儀器測(cè)得材料彈性階段和斷裂前載荷隨時(shí)間變化曲線如圖2所示，測(cè)試材料表面形貌原位觀測(cè)圖像如圖3所示。
圖2材料（鋁合金）彈性階段和斷裂前載荷隨時(shí)間變化曲線
如圖2所示，彈性階段與最終斷裂的30s載荷隨時(shí)間變化曲線，6061鋁合金在受到拉伸疲勞耦合載荷作用下仍明顯體現(xiàn)出其材料的塑性。
圖3測(cè)試材料表面形貌原位觀測(cè)圖像
如圖3（a）所示，整個(gè)斷口大致可分為裂紋擴(kuò)展初期、裂紋擴(kuò)展中期和瞬斷區(qū)三個(gè)區(qū)域。如圖3（b）所示，發(fā)現(xiàn)鎂合金在拉-拉疲勞載荷下的斷裂為沿晶斷裂與穿晶斷裂的混合，主裂紋附近有大量形如貝殼紋的褶皺，說(shuō)明在裂紋萌生及擴(kuò)展過(guò)程中表面因擠壓而發(fā)生了位錯(cuò)現(xiàn)象。
超精密原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)（系列PL01、PL02、PLP01等）
載荷力：1000N、3000N（系列）
加載力分辨率：100mN
疲勞試驗(yàn)頻率：0.001-1Hz/10-20Hz
力值測(cè)試范圍：1%～99% FS
力測(cè)量精度：±1%示值
位移分辨率：1μm
加載行程：10mm
測(cè)試速度范圍：0～6.5/min
位移速度精度：優(yōu)于±0.5%（空載）
速度負(fù)荷容量：3mm/min以下允許試驗(yàn)力
壓電疊堆輸入波形：正弦波
樣品尺寸：毫米級(jí)
圖4大量程原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀
應(yīng)用
金屬材料
合金材料
陶瓷材料
仿生材料
復(fù)合材料
特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
大量程原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀，為材料制備、生命科學(xué)、航空航天和星際探索提供精準(zhǔn)技術(shù)支撐。
研制了結(jié)構(gòu)緊湊的大量程原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀，可與光學(xué)顯微成像設(shè)備相兼容
實(shí)現(xiàn)在載荷作用下對(duì)材料微觀變形損傷機(jī)制與微觀組織演化等特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)原位觀測(cè)
深入研究材料的宏觀力學(xué)行為與微觀組織結(jié)構(gòu)演化規(guī)律
配備控制主機(jī)，專(zhuān)用檢測(cè)控制系統(tǒng)與配套分析處理軟件
的設(shè)計(jì)
采用精密驅(qū)動(dòng)單元作動(dòng)力源及位移信號(hào)輸出，通過(guò)精密傳動(dòng)單元減速并實(shí)現(xiàn)力矩放大、及運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)對(duì)試件裝夾單元夾持的試件實(shí)施拉伸載荷，信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)試件受力及變形情況。
實(shí)現(xiàn)體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、能夠與多種觀測(cè)設(shè)備兼容。
解決了傳統(tǒng)疲勞裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)材料試件進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)的問(wèn)題。
原位觀測(cè)時(shí)獲取更高的質(zhì)量的圖像，對(duì)于微觀組織結(jié)構(gòu)的觀測(cè)與分析能夠更加的清晰而準(zhǔn)確
通過(guò)儀器測(cè)得材料試驗(yàn)曲線如圖5所示，測(cè)試材料表面形貌原位觀測(cè)圖像如圖6所示。
圖5 材料試驗(yàn)曲線
如圖5所示，彈性階段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出重復(fù)性誤差為3.2%，表明重復(fù)性。
圖6 材料表面形貌原位觀測(cè)圖像
如圖6所示，試件表面出現(xiàn)魚(yú)鱗狀紋理，表明材料內(nèi)部晶粒結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生明顯變化直到試件斷裂圖像信息出現(xiàn)。
大量程原位拉伸-低周疲勞測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)
載荷力： 3000N
加載力分辨率：1N
疲勞加載頻率范圍：1-50Hz
力值測(cè)試范圍：1%～99% FS
力測(cè)量精度：±1%示值
位移分辨率：2.5μm
加載行程：20mm
測(cè)試速度范圍：0～6.5/min
位移速度精度：優(yōu)于±0.5%（空載）
速度負(fù)荷容量：3mm/min以下允許試驗(yàn)力
疲勞載荷波形：正弦波、三角波、矩形波，可選
樣品尺寸：毫米級(jí)
