断裂韧性测试

平带式道路模拟精确复现竞技赛车的高速过弯操作

1500°C

用于高温合金、复合材料、陶瓷材料以及聚合物的力学性能测试解决方案

20%提升

使用先进的交叉耦合补偿技术,让疲劳测试速度有效提升

1‰的儿童

需要进行脊柱侧凸矫正手术

5900kN

大载荷、大空间加载能力支持足尺样件测试,可加载至样件失效;

3x强度

测试高性能混凝土材料所承受的极限载荷

56MNm

弯矩加载能力可测试大型风力发电整机传动系统

550kph

测试系统复现高铁列车的运行环境,开展可控、可重复的试验室研究

MTS 研发工程师 Byron Saari, P.E. 是材料表征方面的专家,拥有该领域的多项专利。在这次采访中,Saari 谈到了动态力学分析 (DMA),这项能力对于专注于弹性体、聚合物和形状记忆合金的研究团队来说至关重要。 问:什么是动态力学分析? 答: 动态力学分析 (DMA) 是一种动态表征技术,能够测量应力对于应变的函数,或力对于位移的函数。该分析包括对材料施加正弦应变,并测量产生的应力。通常情况下,DMA 还包括改变应变频率和/或样件温度,也称为动态力学热分析 (DMTA)。 问:DMA 在弹性体材料的发展中扮演了什么样的角色? 答: DMA 在表征弹性体、聚合物和形状记忆合金的性能和行为方面非常有用。这些材料都表现出阻尼特性,可用于必须在更高频率下工作的应用场景。DMA 为研究人员详细研究阻尼效应提供了工具。DMA 允许研究人员计算材料的复模量、储能模量、损耗模量和损耗角正切。DMA 的重要应用领域之一在于为更轻但仍然保持高性能的部件开发新材料,这在许多行业中都非常重要。 问:请描述 DMA 所涉及的一些挑战。 答: 在高频下精确测量运动和力非常困难。能否精确测量这些频率下施加的位移和产生的力之间的相位滞后是 DMA 的关键要素之一。相位滞后的关键在于能够区分纯弹性材料和纯粘性材料。弹性体、聚合物和形状记忆合金都具有粘弹性能,因此会介于两者之间。 问:MTS 如何帮助研究人员应对这一挑战? 答: MTS DMA 软件套包通过专门的动态校正技术,帮助确保相位测量的精确性。该软件包括测量力和运动传感器的相位特性、调理电子设备,并应用专利的计算校正这些影响。该套包可以校正振幅和相位的动态响应特性。它代表了我们内部 30 多年来在许多不同应用和行业中,材料测试和动态表征方面积累的专业知识。 问:哪些系统能够提供这种 DMA 功能? 答: MTS 提供的丰富动态测试系统组合都适用于 DMA,范围涵盖 250 kN 至 1.25 kN 的载荷能力,分辨率最小可达 0.01 N。对于更高的力和更高频率的应用,DMA 套包可与我们许多伺服液压测试系统一起使用,包括专为弹性体测试设计的系统。MTS Acumen® 测试系统是一种电动式测试系统,可执行各种高保真动态和静态测试,也非常适合 DMA 测试。如果需要进行动态力学热分析 (DMTA),还提供有选配的环境箱。 问:使用专用的 DMA 测试系统不是更常见吗? 答: 在过去确实是这样。但是许多研究人员,尤其是大学研究人员,现在面临着巨大的压力,要求用更少的资源执行更多的测试。他们未必总有预算为每种类型的测试购买一套测试系统。有了 MTS Acumen 测试系统,研究人员可以在同一个系统中执行 DMA 测试和多种其他测试。此外,MTS Acumen 测试系统旨在利用精度力传感器、高刚度配置和高分辨率数字编码器测量较低的力和非常小的位移。 问:为什么系统的动态范围非常重要? 答: 研究人员经常需要测定的一个重要特征就是材料的玻璃化转变温度,即材料从硬的“玻璃状”材质转变为较软的“橡胶状”材质的温度。该测试通常包括测量玻璃态下的材料、以可控的方式提高温度,并在材料转变为橡胶态时进行频繁测量。当转变发生时,应力/应变模量可能会改变一千倍。为了精确测量,您需要高动态的位移和力传感器,以及强大的控制系统。 问:该软件还提供了其他哪些 DMA 功能? 答: MTS DMA 软件可以根据 Williams-Landel-Ferry (WLF) 模型执行时间-温度叠加 (TTS)。该模型允许材料研究人员生成主曲线,用于在较低温度下进行测试,以推断材料在较高频率下的行为。 问:DMA 软件最适用于哪些行业? 答: 该软件的应用没有限制,其对于任何具有阻尼特性的材料表征工作都至关重要。该软件在汽车零部件、生物材料和土木工程领域都有着明显的应用前景。但材料研究最令人兴奋的在于其多样性。凭借我们所提供的一系列系统,MTS 能够独一无二地帮助材料研究人员开发完整的 DMA 解决方案,满足几乎任何需要。

MTS 研发工程师 Byron Saari, P.E. 是材料表征方面的专家,拥有该领域的多项专利。在这次采访中,Saari 谈到了动态力学分析 (DMA),这项能力对于专注于弹性体、聚合物和形状记忆合金的研究团队来说至关重要。 问:什么是动态力学分析? 答: 动态力学分析 (DMA) 是一种动态表征技术,能够测量应力对于应变的函数,或力对于位移的函数。该分析包括对材料施加正弦应变,并测量产生的应力。通常情况下,DMA 还包括改变应变频率和/或样件温度,也称为动态力学热分析 (DMTA)。 问:DMA 在弹性体材料的发展中扮演了什么样的角色? 答: DMA 在表征弹性体、聚合物和形状记忆合金的性能和行为方面非常有用。这些材料都表现出阻尼特性,可用于必须在更高频率下工作的应用场景。DMA 为研究人员详细研究阻尼效应提供了工具。DMA 允许研究人员计算材料的复模量、储能模量、损耗模量和损耗角正切。DMA 的重要应用领域之一在于为更轻但仍然保持高性能的部件开发新材料,这在许多行业中都非常重要。 问:请描述 DMA 所涉及的一些挑战。 答: 在高频下精确测量运动和力非常困难。能否精确测量这些频率下施加的位移和产生的力之间的相位滞后是 DMA 的关键要素之一。相位滞后的关键在于能够区分纯弹性材料和纯粘性材料。弹性体、聚合物和形状记忆合金都具有粘弹性能,因此会介于两者之间。 问:MTS 如何帮助研究人员应对这一挑战? 答: MTS DMA 软件套包通过专门的动态校正技术,帮助确保相位测量的精确性。该软件包括测量力和运动传感器的相位特性、调理电子设备,并应用专利的计算校正这些影响。该套包可以校正振幅和相位的动态响应特性。它代表了我们内部 30 多年来在许多不同应用和行业中,材料测试和动态表征方面积累的专业知识。 问:哪些系统能够提供这种 DMA 功能? 答: MTS 提供的丰富动态测试系统组合都适用于 DMA,范围涵盖 250 kN 至 1.25 kN 的载荷能力,分辨率最小可达 0.01 N。对于更高的力和更高频率的应用,DMA 套包可与我们许多伺服液压测试系统一起使用,包括专为弹性体测试设计的系统。MTS Acumen® 测试系统是一种电动式测试系统,可执行各种高保真动态和静态测试,也非常适合 DMA 测试。如果需要进行动态力学热分析 (DMTA),还提供有选配的环境箱。 问:使用专用的 DMA 测试系统不是更常见吗? 答: 在过去确实是这样。但是许多研究人员,尤其是大学研究人员,现在面临着巨大的压力,要求用更少的资源执行更多的测试。他们未必总有预算为每种类型的测试购买一套测试系统。有了 MTS Acumen 测试系统,研究人员可以在同一个系统中执行 DMA 测试和多种其他测试。此外,MTS Acumen 测试系统旨在利用精度力传感器、高刚度配置和高分辨率数字编码器测量较低的力和非常小的位移。 问:为什么系统的动态范围非常重要? 答: 研究人员经常需要测定的一个重要特征就是材料的玻璃化转变温度,即材料从硬的“玻璃状”材质转变为较软的“橡胶状”材质的温度。该测试通常包括测量玻璃态下的材料、以可控的方式提高温度,并在材料转变为橡胶态时进行频繁测量。当转变发生时,应力/应变模量可能会改变一千倍。为了精确测量,您需要高动态的位移和力传感器,以及强大的控制系统。 问:该软件还提供了其他哪些 DMA 功能? 答: MTS DMA 软件可以根据 Williams-Landel-Ferry (WLF) 模型执行时间-温度叠加 (TTS)。该模型允许材料研究人员生成主曲线,用于在较低温度下进行测试,以推断材料在较高频率下的行为。 问:DMA 软件最适用于哪些行业? 答: 该软件的应用没有限制,其对于任何具有阻尼特性的材料表征工作都至关重要。该软件在汽车零部件、生物材料和土木工程领域都有着明显的应用前景。但材料研究最令人兴奋的在于其多样性。凭借我们所提供的一系列系统,MTS 能够独一无二地帮助材料研究人员开发完整的 DMA 解决方案,满足几乎任何需要。

THE END
0.浅谈J积分法在测定材料断裂韧性中的应用材料工程学论文断裂韧性既可以反应强度指标,又可以反应韧性指标,从而集中地反映了材料的塑性和强度的好坏。通过测定材料的断裂韧性值,则能推算出零件带有裂纹长度a时的临界抗力,进而决定零件的安全承载应力范围;同样也能在确定的承载范围内,计算裂纹的安全扩展的尺寸。由此,断裂力学认为断裂韧性可以材料成为展现抵抗裂纹失效能力的性能jvzquC41yy}/n~sygpjbvj3eqo5ujnxku1813@4335=437mvon
1.钢结构桥梁CTOD断裂韧性研究【摘要】:随着我国国力的增强、桥梁建造技术的提高,我国建造的大型、特大型钢结构桥梁越来越多,其断裂韧性的控制就显得更为重要。目前我国建造钢结构桥梁所用的韧性指标仍然是冲击韧性指标,其用于大型结构偏于危险,CTOD断裂韧性标准则比较适用。用CTOD指 【学位授予单位】:武汉理工大学 【学位级别】:硕士 【学位授予年份】:2010 下载jvzquC41efse0lsmk0ipo7hp1Cxuklqg1EJNF6626;=.496238982@3jvo
2.科技之光|如何准确评价陶瓷断裂韧性?——访华南理工大学饶平根断裂韧性评价不像强度评价那么简单,它是要预制一条非常尖锐的裂纹,以前那些方法都不是特别的完善。近八九年来我带领了3个博士、6个硕士专门来做陶瓷以及陶瓷基复合材料的断裂韧性评价这一块,取得了很好的成果,已经发表了近20篇学术论文,有一些也获得了国家发明专利。jvzquC41yy}/ewuqyfks0lto0et0pn|u18894:3jvor
3.结构钢的J(IC)断裂韧性值与温度的关系和试验方法的评定【摘要】:用电位法和其他方法在从室温到液氮温度之间的温度下,評定了室温下伸长率比较高的四种结构钢的断裂韧性。其结果概括如下: (1)在室温下,用电位法求得的(J_(IC))值非常接近于用R-曲线法求得的(J_(IC))R值。用拉伸区宽度(SZW)法求得的(J_ jvzquC41yy}/ewpk0eun0ls1Ctzjeuj1ELLEVxycn/IMMb6;:4682970jvs
4.中国科大提出一种提升仿生珍珠母断裂韧性的新机制仿生结构设计能够有效弥补人工材料韧性和强度无法兼顾这一缺陷。然而,当前仿生材料的性能却相当有限,虽然不乏报道了断裂韧性和强度均比天然珍珠母更高的人工结构陶瓷,但这主要得益于其原材料的固有性能而非多级次结构设计。人工仿生材料结构设计带来的性能增强幅度远不如天然珍珠母。实际上,将跨尺度下的多种设计原理集成jvzq<84pgyy/w|ye0gjv0ls1kplp1:5771>64:>0jvs
5.提出裂纹尖端软化策略诸多应用要求软材料在单调载荷下保持强韧性,在循环载荷下保持抗疲劳性。经过近些年的研究,软材料的断裂韧性已经能够提升几个数量级,但其疲劳阈值却几乎不受影响。这是因为软材料的断裂韧性可通过引入体相耗散来提升(图1A),但疲劳阈值却通常只依赖于破坏裂纹尖端的一层聚合物链所需能量(图1B)。这给科研工作者提出一jvzq<84ukcy/|sz0gf{/ew4424902<761e;7:>8c49935<>1rcmf0qyo