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模拟引伸计

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模拟引伸计相关的资讯

  • 天氏欧森:光学引伸计的未来已来
    近日,CHINAPLAS 2023国际橡塑展在深圳国际会展中心举办,吸引逾3,900家全球高质量展商、超240000名海内外观众汇聚。 作为行业领先的静态拉伸和压缩材料试验机供应商,天氏欧森(Tinius Olsen)携电子万能材料试验机、可变标距光学引伸计、熔融指数仪、HORIZON软件等产品盛装亮相。天氏欧森展位在展会现场,仪器信息网有幸采访到了天氏欧森测试设备(上海)有限公司市场经理张赞蓉,不仅请她介绍了本次的展品,也对试验机的发展趋势、公司未来的发展计划等进行了交流。现场采访视频张赞蓉女士在采访中重点介绍了一款新产品——Vector光学引伸计。这款“黑科技”不仅能够辅助进行拉伸、压缩、剪切、弯曲试验中的应变试验,且具有非接触式的数字化设计,支持自动化过程的标距标记。此外,还可提供模拟或数字格式的输出数据。全球首创双镜头技术立体视野,稳定测量,不受外界噪音干扰。并且平面外容忍度高,对材料基本无限制。与同类光学引伸计相比,Vector光学引伸计的反应更快,开机即可测量,并可与测试软件集成,适合于金属、合金、复合材料、低应变塑料等领域。Vector光学引伸计张赞蓉女士认为,经过这么多年的发展,试验机的技术已相对成熟,未来将会朝着数字化、智能化以及个性化发展,而天氏欧森新推出的Vector光学引伸计已经在这三个方面显示出了非常大的技术优势。最后,张赞蓉女士说到,天氏欧森非常重视中国市场,公司下一步将加大对中国市场的投入,扩大销售团队,发展多渠道销售,以让更多的国内用户用到好的产品和技术。
  • 一场应变测量的革命 --英斯特朗推出新视频引伸计AVE.2.0
    英斯特朗是全球领先的力学性能测试设备供应商,产品广泛应用于评价材料和部件机械(力学)性能。英斯特朗最新推出先进的视频引伸计AVE 2.0,这款视频引伸计可以充分满足各项严苛的测试标准要求,例如ISO527,ASTM d3039 ,ASTM D638等。这款第二代视频引伸计,也是当今市场上采用专利的,先进的视频引伸计技术中最快速,最准确的非接触式应变测量装置。AVE2.0一体化装置非常容易安装,可以适用于各种条件下的试验室环境,也适用市场上任何±10伏模拟输入的试验装置(测试表现则与各款试验机本身条件有关)。该产品设计自动降低了试验室测试中受热和照明变化产生的误差,同时AVE 2.0 也是目前市场上唯一具有实时490赫兹数据采集率并实现1微米精度的视频引伸计。AVE2.0出色性能使得用户可在各种试验环境条件下进行应变测试,与数字图像相关技术相结合(DIC)。还可以测量任何材料的模量和失效时的应变,包括塑料,金属,纺织,薄膜,复合材料,生物材料及更多。 关于英斯特朗:英斯特朗(INSTRON )是全球领先的材料和构件物性测试试验机制造商,美国五百强公司ITW集团旗下品牌,从基本的软组织到先进的高强度合金材料,其产品被广泛运用于测试各种材料,组件和结构在不同环境下的力学性能和特性。 自1946年英斯特朗成立并研制了世界上第一台闭环控制的电子万能材料试验机和第一个应变片式载荷传感器以来,英斯特朗以成为公认的力学性能测试设备世界领导者为使命,通过提供最高品质的产品,专业的技术支持和世界水平的服务,从而使用户获得拥有英斯特朗产品的最佳体验。 了解更多信息请访问英斯特朗官方网站: www.instron.cn用手机扫一扫,关注英斯特朗微信账号,获取更多英斯特朗的产品信息和测试tips
  • 长春机械科学研究院视频引伸计亮相科仪展引关注
    由中国仪器仪表行业协会主办的第十届中国国际科学仪器及实验室装备展览会于2012年5月15-17日在北京&bull 中国国际展览中心举行,展出面积25000平方米,为历届规模之最。该展览会被业界誉为&ldquo 中国科仪第一展&rdquo 。 长春机械科学研究院作为中国仪器仪表行业协会试验仪器分会理事长单位及中国仪器仪表学会试验机分会秘书处常驻单位应邀参加了此次展会,由经管中心推广部组织展出了新型DDL200型电子万能试验机和先进的RTSS视频引伸计,引起业内专业观众和广大用户的极大关注。 RTSS视频引伸计是基于数字摄像与实时图像处理技术的非接触式光学测量系统,用于精确测量试样的轴向与径向变形。可进行材料变形测量、拉伸试验中的应变控制、裂纹探测、动态拉伸试验中的应变研究、动态与高速试验及震动分析等,具有无接触、高精度、测量范围大、支持破断测量等传统引伸计无法比拟的优点。视频引伸计的采用不仅会提高变形测量精度,提供多媒体的试验结果,还将会扩展传统试验内容,提高整体试验水平,创造新的试验价值。 更多新产品详情请致电垂询或关注长春机械科学研究院网站!
  • 英斯特朗全新AUTOX自动引伸计
    AUTOX被用来确定包括模量,规定非比例屈服和塑性(非比例)断裂伸长率。并且符合ISO9513,ASTM E83,和ISO527-1(2011)的标准要求, AutoX可自动标距长度定位,自动接触试样,从而提高了测试试样的试验室试验效率。通过除去手动操作中繁琐耗时的步骤,试验室操作员可以在提高效率的同时简化测试过程。此外,可减少传统接触式引伸计在关键测试中出现的重复性的不一致现象.   AutoX也可以使用在全自动或手动的测试系统上。在不使用时,操作员能快速,安全地把引伸计定位出试验区域,并提供了一个安全存储环境的测试空间。操作员能够轻松从试验区域卸载AutoX,不需要额外的工具设备来切换夹具和固定装置.   以下功能正在申请专利:   - 引伸臂:双臂通过只用一个电机驱动的旋转扣栓同时打开/关闭,使双臂更轻,同时降低摩擦力。   - 碎片防护:覆盖未使用区域,最大限度地减少污垢/碎片进入防护罩内仪器。   - 张紧轮:符合人体工程学的设计,操作员可以使用一个参考标签去标记张紧轮在测试过程中的位置。确保每个测试的准确和可重复性。   如需了解更多关于AUTO X 产品的信息,请报名参加2013年英斯特朗 新产品发布会   将您的姓名、单位、联系电话或邮箱发送到he_ying@instron.com, 标题请注明“参加英斯特朗2013年新产品发布会” 。
  • 美海底18米深建实验室 模拟执行太空任务
    两名宇航员、一名海底工程师和一名经验丰富的科学家将会置身于佛罗里达东海岸的宝瓶座海底实验室,模拟执行太空任务。   新浪科技讯 北京时间5月8日消息,据美国太空网报道,美国宇航局计划于近期展开一次海底实验,模拟执行太空任务。届时,两名宇航员、一名海底工程师和一名经验丰富的科学家将会置身于佛罗里达东海岸的海底,模拟执行太空任务,从而检验外太空探测的新理念,掌握更多有关在极端恶劣环境下进行工作的知识。   美国宇航局5月4日宣布,将于本月10日开始进行第14次海底实验,为期14天。这次实验是NASA名为“极限环境任务实施”(NEEMO)项目的一部分。   加拿大宇航局宇航员克里斯-哈德菲尔德是此次海底实验的领导者。克里斯是一名资深宇航员,有过多次太空行走经历。从本月10日起,克里斯将带领其他参加实验的人员,在“宝瓶宫”海底实验室体验太空生活环境,展开模拟执行太空任务的实验。   据悉,美国宇航局(NASA)在佛罗里达州Key Largo附近的海底建立了一个名为宝瓶宫(Aquarius)的海底模拟实验室。这个能容纳6个人的实验室能够训练宇航员在模拟的环境下熟悉太空飞行,并开展一系列科学实验训练。宝瓶宫模拟器长14米,宽3米,装备有全套的设备,位于海面一下18米。借助于这个模拟器,宇航员不必要再等候轮到登上航天飞机或者进入国际空间站的机会去体验太空生存环境。   本月10日开始的此次海底模拟实验,将会利用海床模拟其他行星的表面和低重力环境。为准备此次海底实验,2009年10月潜水员在宝瓶宫模拟器附近放置了着陆器、探测车和模拟机械臂的小型吊车。   模拟执行太空任务   据悉,执行此次海底模拟实验的成员将会在宝瓶宫海底实验室内生活、进行模拟太空行走、操纵小型吊车来移动实验室,这同在外星球上搭建宿营地非常相似。   当潜水员执行操作并检测这些技术时,将会为美国宇航局工程技术人员提供非常有价值的信息和反馈。预计在此次的海底实验中,实验人员将会从着陆器上取下一个模拟月球车、从着陆器上取下少量荷载并模拟将一名失去行动能力的宇航员从海床转送回舱内。   据了解,此次试验的着陆器和探测车模拟器同美国宇航局考虑用于未来行星探测的着陆器和探测车大小相仿。模拟着陆器的宽度比一辆校车的长度还要大,几乎是其三倍高。宽13.7米,高8.5米,有一个3米高的吊车。模拟探测车比一辆SUV稍大,高2.4米,长4.3米。   训练海中溅落   哈德菲尔德2001年4月份航天飞机执行STS-100任务时,执行过两次太空行走任务,操纵国际空间站的Canadarm2机械臂。1995年他还在STS-74任务中,执行过大量操纵航天飞机Canadarm的任务。其他参加此次海底实验的人员包括,美国宇航局宇航员兼太空飞行医生托马斯-马斯伯恩,“月球车”副项目经理安德鲁和科学家史蒂夫-夏贝尔。北卡罗来纳大学的詹姆斯和内特-本德是建设外星球露营地的技术人员,他们将会提供工程技术支持。   在宝瓶宫实验室内时,实验小组将会进行生命科学实验,主要关注在极端环境下人们的行为、表现和心理。此次实验还将对自动开展工作展开研究。也就是说,实验中将会有一段时间成员间的通信和任务控制中心的通联将受到限制,这中状况在未来人类探索火星或月球时也将会遇到。   据悉,宝瓶宫实验室归属于美国国家海洋和大气管理局,由北卡罗来纳大学操作运行。
  • 美国T.O天氏欧森公司最新型高精度视频引伸计面世
    国际知名的材料试验机生产商-美国T.O天氏欧森公司最新开发出精密视频引伸计,其主要用于非接触地精密测量试样的应变数据。这种新型的视频引伸计采用了高精度的数码相机、冷光源、高速图像处理系统及现今最前沿的数据处理模式 -&ldquo 次级映像点插值法(sub-pixel interpolation) &rdquo ,因此,点位影像可以对拉伸、弯折或压缩进行实时持续测量及控制直致试样断裂,其测量精度甚至超过ASTM E83 B1级标准及ISO 9513 标准中的0.5级的要求。 其主要特征有: 非接触式应变测量 分辨率高于镜头视野范围的1/100,000 测量精度达到0.5%或更高 试样准备简便 配有小型的试样照明用冷光源 自动标距设定功能,可设定任意标距 用户自编备注方便保存相关信息 多种纵向与横向标距同时测量 (HESC型视频引伸计测量塑料或金属试样) 视频引伸计有多种型号,其中一种是适用于测试低延伸率材料(如金属)的LESC视频引伸计,另一种是适用于测试高延伸率材料(如塑料)的HESC视频引伸计。高分辨率低延伸率的视频引伸计配有25毫米视野范围的材料测试专用镜头。高延伸率的视频引伸计配置的是通用镜头,它的视野范围可以达到1,000毫米。还有同时包含高精度及大量程的DCHT双镜系统。这种技术使视频引伸计适用于所有的材料测试,包括(但不限于)以下材料:金属(包括细金属线)、弹性纤维、纺织物、塑料、合成物。 (LESC型视频引伸计测量细钢线试样) 视频引伸计还配有冷光源;虽然在普通的日照条件下引伸计就可以跟踪目标,但采用冷光源可以防止环境光源条件改变时引起的目标跟踪掉失。 任何可见的标志都可以用做图像识别,无论是试样表面的天然图案、笔的划痕、水滴、打孔的记号,还是不规则的喷溅小斑点都可以。图像识别系统会自动跟踪观察面上的独特纹路,因此图案越不规则,图像识别就越精确。 (DCHT型双镜头视频引伸计) 系统工作的方式如下:首先获取图像,然后图像识别技术锁定两个目标,它们相当于一个标距。用户可以定义这两个目标,也就是说用户可以任意设定原始标距。当测试试样时,视频引伸计点对点地跟踪这两个目标的移动,从一桢图像跟踪到另一桢图像并考虑每桢图像间,目标的相对位置,移动速度及方向,通过&ldquo 次级映像点插值法&rdquo 计算模型,这样应变的数据就可以实时测量出来。在横向及纵向上可以采用多个标距进行试样的塑性应变比(r值)及硬化指数(n值)等力学性能的测量。采用我们的&ldquo 次级映像点插值法&rdquo 原理,可以达到比传统视频引伸计高出最少100倍的分辨率。 视频引伸计的所有测量与输出都有时间记录,并且可以存档便于日后使用。此外,未经压缩的视频图像输出也可以记录下来,用作测试后的测量与分析。
  • 英斯特朗全新视频引伸计AVE 2.0首秀中国市场
    2014年英斯特朗复合材料应用研讨会暨新产品推荐会   仪器信息网讯 2014年10月24日,为了更好地帮助用户解决测试阶段遇到的疑惑,提高试验质量,&ldquo 2014年英斯特朗复合材料应用研讨会暨新产品推荐会&ldquo 在北京香格里拉大酒店举行,50余位复合材料测试领域的专家学者与技术人员出席会议;仪器信息网作为特邀媒体参会。 会议现场   本次会议特别邀请了英斯特朗英国复合材料应用专家Ian McEnteggart,为参会者带来了一场最新技术产品与最热方法标准的精彩报告。英斯特朗中国区业务发展和运营总经理王志勇、市场经理张弛、静态试验机产品经理杨卫刚等人纷纷到会,现场与用户交流互动。 英斯特朗英国复合材料应用专家Ian McEnteggart   不同于一般材料,复合材料由不同性质的材料组成,具有很复杂的性能,需要由拉伸、压缩、剪切、弯曲等多种不同的测试方式来表征,并且对测试精度有很高的要求。英斯特朗最新推出的AVE 2.0高级视频引伸计,正是这样一款可以满足复合材料复杂性能测试的利器。   借此次会议举办之际,英斯特朗在现场特别展示并演示了AVE 2.0视频引伸计,据悉,此次亮相是AVE 2.0视频引伸计的中国市场&ldquo 首秀&rdquo 。 英斯特朗最新高级视频引伸计AVE 2.0   AVE 2.0将数据采集率提高到了490Hz,可以避免复合材料剧烈断裂时数据丢失问题;其精度符合ISO 9513 0.5级,适用于广泛的国际测试标准,包括ISO 527、ASTM D638和ISO 6892-1;高达670mm的测量范围,允许AVE 2.0容纳多个试样标距长度或不同试样。&ldquo 特别强调的是,AVE 2.0可与任何品牌的材料拉伸试验机实现兼容。&rdquo Ian McEnteggart补充到。   今年6月,英斯特朗最新研发推出了数字图像相关软件(Digital Image Correlation,以下简称:DIC),实现了可视化实时监测跟踪整个测试周期,可用于检测试样整个二维表面上发声的应变与位移。   Ian McEnteggart表示:&ldquo DIC技术并非英斯特朗开发的,但英斯特朗却首次将该技术成功集成进AVE 2.0。&rdquo 据其介绍,DIC软件采用了LED灯光专利设计,大大降低了周围光线对试验数据的影响。对于一直困扰用户多年的软件界面复杂和数据同步问题,英斯特朗根据材料试验用户的需求将软件进行了简化,使得操控界面简洁却不生疏 同时,DIC软件中还内置了同步功能,实现了DIC图像与采集的试验数据的同步。 全自动接触式引伸计AutoX 750同时亮相   会上,Ian McEnteggart还重点介绍了ISO 14126 纤维增强塑料复合材料面内压缩性能的特点、AITM 空中客车公司测试纤维增强塑料冲击后压缩强度的方法、AutoX750在执行ASTM D695标准测试中的优势等精彩内容,并现场回答用户提问,在一定程度上解决了参会者在复合材料试验过程中的&ldquo 疑难杂症&rdquo 。 现场回答用户提问   在互动环节,英斯特朗专业工程师现场对AVE 2.0进行了操作演示,面对面解答了客户在仪器操作和软件设置中的相关问题。 工程师操作AVE 2.0,用户围观 编辑:刘玉兰
  • 天氏欧森推出非接触式引伸计
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 天氏欧森( span style=" text-align: justify text-indent: 32px " Tinius Olsen /span )Epsilon One是一种新型光学非接触式引伸计,可通过视频进行高精度,高分辨率,非接触式轴向应变和位移测量,以测量应变。它的易用性是独一无二的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 它适用于测试高模量材料,例如金属和复合材料以及更高伸长率的材料,薄或易碎的样品,循环疲劳,应变控制测试,挠度计应用以及测量裂纹开口位移。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 通过Epsilon全面的光路优化,将多种光学技术和信号处理算法统一起来,可达到一流的精度和分辨率。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 它具有超高的摄像头分辨率,高达3000Hz的实时数据速率,最小化的光学误差源以及信号处理技术,可提供最高的应变分辨率和精度,并具有最低的噪声。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 应变或延伸量被实时测量并输出。Epsilon One的高分辨率和ISO 0.5 / ASTM B-1精度等级使其适用于从金属,复合材料到弹性体以及介于两者之间的各种应变值的非接触式测量。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/b7ff6102-bb64-4a72-831e-44d16ee02dae.jpg" title=" ProductLarge15694.jpg" alt=" ProductLarge15694.jpg" / /p
  • 第九届科仪展开幕——三思进口引伸计备受关注
    2011年4月25日,第九届中国国际科学仪器及实验室装备展览会在北京展览馆隆重开幕。 嘉宾为开幕式剪彩 本届展会吸引超过700家国内外科学仪器及实验室装备相关的展商参展,展示科学仪器产业新产品与技术,吸引了众多国际参观团和观众到会参观与交流。 协会领导到三思纵横展台参观(一) 协会领导到三思纵横展台参观(二) 三思纵横展出的新一代进口引伸计,引起了现场观众的广泛关注,更有客户现场就表达了购买意向。我们将随时发布展会现场最新动态,欢迎新老朋友继续关注三思纵横试验机产品。 现场观众参观三思纵横全自动引伸计
  • 助力材料高温变形测量——钢研纳克推出YYHT系列高温引伸计
    材料在外力作用下发生形状尺寸的变化称为材料的变形,变形的大小直接影响材料的性能,因此材料变形是其力学性能的重要指标。变形的测量都是通过引伸计来实现,材料在高温环境中的变形测量需要用到高温引伸计,YYHT系列高温引伸计可以满足各种形状尺寸材料在高温环境下变形的测量需求。1、简介YYHT系列高温引伸计具有精度高、灵敏度高、稳定性好、使用方便等特性,符合JJG762、GB/T12160、ASTM E83、ISO 9513等标准中对0.5级(或者B2级)精度的要求,可以适应不同规格和尺寸试样,相比于普通的引伸计,使用调节简单便捷,基于其极低的试样接触力,YYHT系列引伸计可以应用于薄板等对表面接触力比较敏感的样品测试。其技术参数如下:精度等级0.5级引伸计标距10mm/25mm/30mm/50m/80mm或定制最大变形量±5mm/±10mm或定制使用温度室温至1200℃输出灵敏度≈2.5mV/V应变片阻值350Ω供桥电压值≤8V输出端接头常规四芯、五芯、九孔、九针或USB等插头,可根据用户需求定制初始接触力0.15N最大接触力1.27N同时钢研纳克还推出活动支架方便高温引伸计与试验机的连接,试验机无需改动可根据试样尺寸和高温炉位置调整引伸计的上下位置,调节方便,操作简单,与试验机连接稳固,刚性好。2、验证高温引伸计测量的数据直接影响材料的性能,这就要求高温引伸计测量必须准确、稳定、可靠,所以引伸计不只要满足引伸计标定器的校准要求,还需要大量的测试和试验进行验证,保证数据的准确性。以下是我们部分验证的数据。(1)与普通引伸计的一致性检验,如图所示将普通手动引伸计和YYHT系列高温引伸计同时安装在同一根试样上,测试特定位置的变形量,测试结果如下表所示:特征点Rp0.1Rp0.2Rp0.3Rp0.4YYU引伸计(mm)0.11400.16450.21570.2672YYHT引伸计(mm)0.11420.16440.21580.2675从表中可以看出YYHT系列引伸计和常用引伸计测得的变形量一致。(2)与进口引伸计的一致性检验,分别将YYHT引伸计和进口引伸计安装在同一台试验机上,在特定温度条件下分别测试同一组标准样品,应力应变曲线如下所示:其中红色和绿色线为进口引伸计所得,其余为YYHT高温引伸计所得,曲线重合度高,一致性好。通过大量,多次及不同温度区间反复测试比较,YYHT高温引伸计测试精度高,稳定性好,测试数据准确,能够完成高温环境下材料变形的测量工作。3、应用YYHT系列高温引伸计已应用于用户的材料测试工作,如图所示为某测试中心一机双YYHT高温引伸计,可以满足不同尺寸试样的高温变形测量要求。通过权威机构的校准检验,完全满足国标0.5级和美标B2级的要求,证书如下:同时也满足高温拉伸新标准GB/T228.2中对应变控制的要求,曲线如下:目前YYHT系列高温引伸计以其应用范围广,数据准确稳定,精度高,安装便捷,性价比高等特点已广泛应用于材料在高温环境下的变形测量,助力高温材料的性能测试,受到用户的一致好评。
  • 获评“国内领先”!海塞姆单目三维视频引伸计通过科技成果评价
    4月2日,由中国仪器仪表行业协会组织的“单目三维视频引伸计”科技成果评价会在深圳市海塞姆科技有限公司总部召开。本次评价委员会由中国科学院院士于起峰,中国仪器仪表行业协会教授级高工/分会秘书长姚丙南,上海交通大学教授/国家级实验教学示范中心主任陈巨兵,南京玻纤院标准认证技术研究院教授级高工/副院长马丹,中机试验装备股份有限公司教授级高工/技术总监马双伟,深圳信测标准技术服务有限公司教授级高工/首席专家李荣锋,北京长城计量测试技术研究所高级工程师甘晓川等7位专家共同组成。同时会议邀请了哈工大(深圳)教育发展基金会与校友工作办公室副主任李志丹老师、深圳市南山区科技创新局吴迪老师、深圳市南山战略新兴产业投资有限公司投资总监索得榕、深圳大学胡彪老师、尹义贺老师等嘉宾。按照科技成果评价规定的标准及程序,由中国仪器仪表行业协会郑朝松秘书长介绍与会专家,海塞姆科技领导介绍与会嘉宾。郑朝松秘书长主持会议,并成立评价委员会,选举于起峰院士为主任委员。深圳市海塞姆科技有限公司李长太董事长作“单目三维视频引伸计”成果汇报,重点介绍了项目背景及目的意义、研究方法与技术路线、实施方案、主要创新点、转化应用情况及项目带来的经济、社会效益等。专家组听取了项目成果汇报,并观看了现场仪器演示,严格查阅了相关资料。经质询和讨论,形成评价意见:本项目研制的单目三维视频引伸计属于国内首创,成果创新性强,具有自主知识产权。项目总体达到国内先进,部分指标达到国内领先水平。评价委员会一致同意通过评价。科技创新是引领企业发展的永恒动力。未来,海塞姆将不断加大研发投入力度,持续聚焦原创性、颠覆性技术、创新技术攻关,加快现有产品升级迭代,为未来力学性能测量领域创新发展提供有力支撑。
  • 全国首个城市双碳模拟器在济南发布
    6月8日,第一届城市碳达峰碳中和高端战略研讨会暨济南双碳模拟器发布会召开,全国首个城市双碳模拟器——济南双碳模拟器正式发布。据介绍,济南双碳模拟器主要功能包括天空地碳监测多源数据的预处理、碳源汇动态模拟反演、减污降碳协同模拟等功能板块。模拟器的研发以济南市为应用目标,充分考虑了通用性和易移植性,可推广至各级行政区域、河流流域、不同规模的各种类型园区、不同行业或领域,服务各级政府、各行业部门等,使碳排放和碳汇监测、核算、预测预警、调度管理等实现数字化和智能化,实现数字双碳动态管理。目前,济南双碳模拟器的大气二氧化碳模拟和同化反演子模块已经顺利移植到国家超级计算济南中心服务器上并成功运行,开始为济南碳监测试点提供技术支持。城市双碳模拟器将对城市绿色低碳高质量发展提供重要数值模拟技术平台,能为政府碳排放动态调控和产业优化升级管理提供有力科学支撑,为我国众多城市实现碳达峰目标和碳中和愿景保驾护航。济南市科技局党组书记、局长陈西武介绍到,近年来,济南市紧紧围绕“双碳”工作目标,加快推动绿色低碳发展,成功申报国家碳监测评估试点城市,成为全国8个综合试点之一,率先开展了城市大气温室气体监测评估工作,为城市碳监测评估体系建设贡献了“济南案例”。中科院大气所在济南成立齐鲁中科碳中和研究院,为济南市聚集和培养了一批技术创新团队,为济南市碳排放监测和评估提供了技术支撑,特别是此次发布的济南双碳模拟器,必将推动相关绿色科技成果在济南落地转化,为济南市实现“双碳”目标奠定坚实基础。
  • THERMECMASTOR高性能热模拟试验机在燕山大学签约
    THERMECMASTOR高性能热模拟试验机在燕山大学签约 由世界老牌热模拟试验机制造厂商富士电波工机株式会社生产制造的THERMECMASTOR高性能热模拟试验机近日在燕山大学签约。随着材料研发与测试科研人员对测试设备的精度和自动化程度要求的不断提高,科研人员希望能获得一款有着更高测试性能和自动化程度的热模拟试验机设备。燕山大学的科研人员对当前市场上的热模拟设备进行考察和比较后,认为具备感应通电双加热及光学自动跟踪相变测量和全自动智能淬火冷却系统的热模拟试验机设备,在热压缩、热拉伸、CCT/TTT、焊接模拟、铸造模拟、淬火热处理,多向变形和大样品(30x30x150mm)大变形等材料测试和物理模拟实验方面,能满足更高的实验精度和自动化人机交互操作要求。由此可见,随着材料测试科技的不断进步,选择一款更好的热模拟试验机设备以满足科研实验要求已经逐渐成为业界共识。
  • 一份关于1420万元单一来源采购热模拟试验机系统的论证公示
    近日,中国政府采购网发布一则“教育部中南大学单一来源采购材料科学与工程学院热模拟试验机系统采购项目征求意见公示”。根据公示内容,中南大学材料科学与工程学院热模拟试验机系统采用单一来源方式采购,预算金额 1420万元(人民币),拟由Dynamic System Inc.(地址:323 NY 355, Poestenkill NY USA)提供。三位专业人员已针对该项目单一来源采购方式进行论证:专家一(职称:教授 单位:国防科技大学)热模拟试验机系统主要用于(1)材料试验研究:应力松弛析出试验(PTT图测定);蠕变/应力破坏试验;液化脆性断裂研究;固/液界面研究熔化和凝固试验等。(2)冶金过程模拟:挤压、焊接,包括HAZ热影响区、焊缝金属铸造和连铸;固液两相区加工过程 热轧等。目前国际上真正能提供热/力模拟试验机的制造商仅2家:美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)和日本富士电波公司。符合材料学院提出的技术要求:热扭转变形技术、多轴大变形(MaxStrain)技术、Cryo Quench 技术等只有美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)公司的产品具有专利技术符合要求。因此,必须把美国 Dynamic Systems Inc.制造的 Gleeble 热模拟试验机系统作为单一采购来源才是正确的选择。2022年11月6日专家二(职称:教授 单位:湖南大学材料学院)热模拟试验机系统主要用于(1)材料试验研究:各种不同几何尺寸的热拉伸试验;热压缩试验,包括单向流变应力试验、平面应变压缩试验、应变诱导裂纹扩展试验;熔化和凝固试验等。(2)冶金过程模拟:铸造和连铸;固液两相区加工过程 热轧等。目前国际上真正能提供热/力模拟试验机的制造商仅2家:美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)和日本富士电波公司。从产品市场占有率来看,DSI生产的Gleeble热/力模拟试验机绝对领先。在中国已有近200台(套),市场占有率在95%以上,享有极高的口碑,而其它公司的热/力模拟试验机在中国极少。如日本富士电波公司的数量屈指可数,而且是由于少数大钢企在已有多台Gleeble的情况下,为了防止试验机品牌过于集中才购买的。比如宝钢有 Gleeble系统10多套(包括多套3800/3500/液压楔系统,MaxStrain单元,Lumet等),富士电波公司的仅有1台。从整体技术来看,美国Dynamic Systems Inc.(DSI)已有60多年历史,在热模拟技术开发方面一直处于世界领先地位,是世界公认的顶级热模拟试验系统,至今全世界已有1000多台(套)各种型号Gleeble试验机在运行,全世界著名钢铁企业基本都采用Gleeble系统,并且每家都是多台(如国内的宝钢,鞍钢,沙钢等等)。从专利和专有技术来看,符合材料学院提出的技术要求:零强和低力系统、ISO-Q超快冷技术、板带退火技术等只有美国Dynamic Systems Inc.(DSI)公司的产品符合要求。从售后服务来看,只有美国Dynamic Systems Inc.(DSI)在中国设有专门的技术服务机构,且有4位受过DSI专业培训的专职售后技术维护工程师。3位高级应用技术专家,1位零部件供应服务人员,可提供良好技术支持和技术服务。综上所述,把美国Dynamic Systems Inc.制造的Gleeble热/模拟试验机系统作为单一采购来源是必须和有益的。2022年11月7日专家三(职称:教授 单位:长沙理工大学材料学院)热模拟试验机系统主要用于(1)材料试验研究:各种不同几何尺寸的热拉伸试验;热压缩试验,包括单向流变应力试验、平面应变压缩试验、应变诱导裂纹扩展试验 熔化和凝固试验等。(2)冶金过程模拟:铸造和连铸;固液两相区加工过程;热轧等。目前国际上真正能提供热/力模拟试验机的制造商仅2家:美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)和日本富士电波公司。从产品市场占有率来看,DSI生产的Gleeble热/力模拟试验机绝对领先,在中国已有近200台(套),市场占有率在 95%以上,享有极高的口碑,而其它公司的热/力模拟试验机在中国极少。从整体技术来看,美国Dynamic Systems Inc.(DSI)已有60多年历史,在热模拟技术开发方面一直处于世界领先地位,是世界公认的顶级热模拟试验系统。从专利和专有技术来看,符合材料学院提出的技术要求:零强和低力系统、ISO-Q 超快冷技术、板带退火技术等只有美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)公司的产品符合要求。从售后服务来看,只有美国 Dynamic Systems Inc.(DSI)在中国设有专门的技术服务机构,可为用户提供良好技术支持和技术服务。综上所述,必须把美国Dynamic SystemsInc.制造的Gleeble热模拟试验机系统作为单一采购才能买到合符要求产品。2022年11月7日
  • THERMECMASTOR热模拟试验机在辽宁科技大学顺利验收
    THERMECMASTOR热模拟试验机在辽宁科技大学顺利验收 富士电波工机株式会社作为世界老牌静动态相变仪及热模拟试验机系列设备生产商,已经有六十年以上的制造经验,以其先进的测量技术和精良的制造工艺享誉业界。此次在辽宁科技大学顺利验收的热模拟试验机设备具有独特的先进科技,感应通电双电源加热系统、LED光学自动跟踪试样膨胀/变形测量系统、智能调节喷气速率的冷却控制系统,这是其它种类的热模拟设备所不具备的。THERMECMASTOR热模拟试验机是一台性能优异的能实现拉伸、压缩动态变形、动静态CCT/TTT、焊接热模拟和其他高温行为(连铸过程等)热模拟等诸多功能的高精度测量的试验机设备。相比市场上其它的热模拟设备,该款设备高度自动化和人性化的操控设计,最大程度减轻了操作人员的工作负荷,而且还以其测试的高精度和高可重现性而著称,它可以智能、高效的完成用户所需的各种热模拟测试工作。
  • 宝钢-日本富士电波近日再次就热力模拟试验机签订技术协议
    宝钢-日本富士电波近日再次就热力模拟试验机签订技术协议 (原位晶粒观察/多方向变形/大吨位/大样品/双电源单体化热力模拟试验机或 带有薄板试验机构的大吨位/大样品/双电源单体化热力模拟试验机) 经过艰苦努力,近日宝钢研究院本部和日本富士电波工机公司终于完成了热力模拟试验机技术协议的签订。这是一件可喜可贺的事,这标志着世界上最先进的原位晶粒观察/多方向变形/大吨位/大样品/双电源单体化热力模拟试验机Thermecmastor-Z,200KN或带有薄板试验机构的大吨位/大样品/双电源单体化热力模拟试验机Thermecmastor-Z,300KN有可能首次进入中国市场。目前已经进入最后竞价阶段。 1991年宝钢继武钢之后迅速导入了该日本公司高频电源式小吨位热力模拟试验机Thermecmastor-Z,100KN.由于日本热模拟为宝钢的技术研发和中国钢铁领域热模拟研究作出了显著贡献,得到了用户充分肯定,尤其是在使用方便,相变点测量数据准确等方面获得业主好评。于是,时隔18年后宝钢研究院特钢研究所于2009年再次选择该家设备,一次购买了Thermecmastor-Z,150KN和Thermecmastor-TS.经过1年多运行。设备运行正常。没有出现任何故障。再次显示该公司热力模拟试验机技术成熟稳定可靠。 近期宝钢研究院本部再次和日本富士电波工机公司达成技术协议,表明宝钢对该公司技术的高度认可。希望宝钢能够如愿以偿成为中国第一家导入原位观察/多方向变形/大吨位/大样品/双电源单体化热力模拟试验机或第一家导入带有薄板试验机构的最先进的大吨位/大样品/双电源单体化热力模拟试验机Thermecmastor-Z,300KN的用户。 纵观世界上热模拟试验机领域,唯有日本公司可以同时提供2种加热电源-----高频电源和通电加热,分别使用或同时使用。唯有日本公司可以提供大载荷300KN和大样品30x30x150mm。这使得客户可以方便地在热模拟试验后从大样品中抽出完整拉伸或冲击试样。从而完成材料科学家蒙昧以求的夙愿之一------材料的成分-组织-性能能够在同一根试样上完成。 纵观世界上热模拟试验机领域,唯有日本公司可以同时使得原位晶粒观察,多方向变形,大吨位,大样品,双电源等功能集成为一个单体热力模拟试验机,操作十分方便,一个年轻女士即可单独完成所有试验。不同功能切换时不需要更换笨重试验模块。
  • 新品上市|涂料管道模拟方案---剪切应力模拟器
    剪切应力模拟器polyshear----模拟液体涂料和油漆的剪切效应在涂装车间或喷涂线上,涂料需从不同口径、不同排布的管道、减压器和泵中输送。此过程中会产生剪切力,这些剪切力可能会导致涂料的降解,变质,粘度和色彩的改变。通过使用德国orontec公司生产的polyshear剪切应力模拟器,可以判断某种涂料原料是否会在输送管道和搅拌中产生问题,降低风险。德国orontec公司制造的polyshear剪切应力模拟器可模拟合理测试时间中的剪切应力。包括与工业环境相关联的涂料管道。剪切应力模拟器polyshear仅使用确定的剪切力元件,装置体积小巧且有优秀的重复性。剪切应力模拟器polyshear客户剪切应力模拟器polyshear广泛运用在涂料,汽车油漆,以及工业喷涂线等领域,发挥出重要的作用。部分客户如下:polyshear剪切应力模拟器工作原理---泵跟剪切应力元件是剪切应力两个重要影响因素油漆在喷漆车间的管道中循环时,会在管道内的各种元件流动,在剪切力的作用下发生粘度和颜色改变,从而造成喷涂时的质量问题。使用剪切应力模拟器,可以重现这过程,为进料检验,产品优化提供快速有效的方法。☞ 泵以活塞泵为例,如下图所示,剪切应力总是发生在重要部位上(直径最小的位置),剪切率可以达到15000 1/s。以齿轮泵为例,如下图所示,剪切应力总是发生在重要部分上(齿轮口边缘),剪切率可以达到10000 1/s。☞ 剪切应力元件德国orontec的剪切应力模拟器中有个重要的剪切应力元件,可以模拟涂料在管道中受到的压力情况,如下图左所示,关闭剪切应力元件上的膜时引起的压力变化。压力的变化会改变流速,如下图右所示,剪切应力元件上膜关闭后,流速为0.12kg/s。剪切应力元件也可以很好的模拟涂料在管道中受到的剪切率,如下图所示,剪切应力元件可以达到大于10000 1/s的剪切率。涂料的颜色受到剪切应力的影响,如下图所示,在泵的作用下,涂料颗粒大小的分布发生了变化,因此模拟涂料在管道中受到的剪切应力,可以帮助客户对进料进行检验。剪切应力模拟器polyshear的基础模块由一个小机动柜组成,只需一个6条的压力线即可运行。喷涂材料充满小罐(1l)后,在泵的作用下通过剪切应力元件流动。其循环流动次数与涂装输送管道有良好的相关性,且相关性已被研究证明。在测试过程中或在测试后,都可以检测样品的粘性和颜色(使用液体涂料色浆测色系统lcm),由此可得出剪切应力与材料降解的相关性。与此同时,在基础模块上可额外添加额外的配件,例如有自动停功能的循环次数计数器、温度传感器。此外,还有另一型号可测试5升样品,此型号可装在手推车上并可以移到如喷涂机器人等装置上。剪切应力模拟器polyshear特点✔专为实验室研制,机动性强且占用空间小。✔涂料测试量仅为1l✔高重复性与与重现性✔与工业喷涂线有优秀的关联性(例如automotive oem paint shops)✔较短的循环周期✔模块化安装,基础模块可以通过更高级的在线测量传感器扩展✔可实现与模拟软件相结合✔可与lcm液体测色系统实现无缝联接✔德国fraunhofer ifam, bremen开发并获得专利剪切应力模拟器polyshear基础型号内部结构说明剪切应力模拟器polyshear基础型号技术参数材质不锈钢外壳和连接器用于测试观察和控制的玻璃窗尺寸长: 400 mm,宽: 660 mm,高: 640 mm重量约56kg压力锅体积约1 l最大压力输入6 bar最大材料压力21 bar泵比约3.5:1翁开尔是德国ORONTEC中国总代理,欢迎咨询剪切应力模拟器更多产品信息和技术应用
  • 中国首个燃烧模拟环境实验室建成
    高仿真模拟火场高危环境的燃烧模拟环境实验室,近日在上海东华大学建成。东华大学5日披露,该实验室拥有一个模拟中国人体型构造、可在不同活动姿势下精准感知高温热流、精确预报身体皮肤烧伤程度的燃烧假人。这对研发热防护新型服装材料,科学合理设计热防护装备,有效遏制火灾、战场和热辐射等危险环境对人体造成的热伤害,具有重大科学价值。   前身为中国纺织大学的上海东华大学,一直致力于推动中国功能防护服装的创新和评价研究,东华“火人”是其服装生物假人家族30年来的最新成员,它的“兄长”“神五假人”、“神七假人”曾在模拟环境气候条件下试穿宇航服,为神舟系列载人航天工程中宇航员在舱内外安全行走提供了科学保障。   “火人”设计项目负责人、东华大学服装设计与工程系主任李俊介绍,燃烧假人系统依据中国成年男性的体型度身定制的,身体表面均匀分布135个高温传感器,各部位关节都可活动,能模拟人体的多种着装姿态。   据介绍,如何准确评价消防服、阻燃耐高温作业服等特种服装的防护性能,是个困扰业界的难题。普遍使用的面料燃烧实验,无法反映其对人体作用的实际效果,容易在使用中造成防护不足。有了“火人”,它就可以穿着成衣在“火海”中走一遭,其拥有的精密仪器可对人体的实际防护效果作出准确评估。   据悉,该实验室是中国内地第一个燃烧假人实验室,综合运用了生物传热分析技术、材料改性技术、人机工程制造技术、传感器技术、燃烧工程和自动控制技术等,达到了国际领先水平。
  • 2016年分子模拟学习体验日(免费)
    尊敬的老师和同学,您好! 近20年来,诺贝尔化学奖已两次授予计算化学学科(1998年度和2013年度),这充分说明了理论计算和模拟在科学研究中的重要性,不仅在化学和生命科学领域,科学计算和模拟结合高性能计算机,已经成为认识和解决所有复杂的科学和工程问题的重要方法。Discovery Studio(简称DS),作为面向生命科学领域的综合性分子模拟平台,通过高质量的图形界面、经多年验证的科学算法以及集成的环境,为科研工作者提供了易用高效的药物设计与大分子模拟技术和工具,从而得到了广大用户的认可与青睐。 2015年创腾科技有限公司在北京成功举办了Discovery Studio4.5体验日,共吸引超过120多位相关领域的科研工作者。为满足更广大客户的学习需求,我们计划于2016年在全国(暂定五大区:成都、沈阳、武汉、西安、南京)继续举办该学习体验活动,为更多科研人员提供一个免费交流学习Discovery Studio软件在药物设计和生物大分子模拟领域应用的机会与平台,帮助更多的科研人员了解Discovery Studio软件的应用并学以致用。 随着Discovery Studio2016版本的正式发布,本年度活动将以Discovery Studio2016软件为依托,介绍Discovery Studio2016新功能,并围绕经典的模拟技术手段进行介绍和案例分享,内容涵盖:基本界面和入门操作、分子对接、药效团模型、蛋白质理性设计等,从而帮助大家系统了解该模拟技术并应用于蛋白(核酸)-小分子相互作用机理解释、化合物的虚拟筛选、化合物构效关系的分析、反向找靶、抗体设计和酶设计等方面。活动具体信息如下: 一、活动城市和时间:二、活动日程安排: 详情见创腾科技网站活动页面(www.neotrident.com)三、参加对象: 对分子模拟感兴趣、希望了解分子模拟并将模拟技术应用于药物研发、蛋白结构功能研究、抗体研究或酶研究领域的高校或企业科研人员;对Discovery Studio软件感兴趣、希望了解Discovery Studio软件的高校或企业科研人员。 四、活动费用:免费活动(食宿交通等费用自理) 五、学习电脑: 学习体验日现场涉及上机操作,需自带电脑(具体会有后续通知)。请在活动开始前自行下载并安装DS软件。学员可根据自己手提电脑配置自行下载所对应的版本: Windows 32bit下载 链接: http://pan.baidu.com/s/1i4ho54x 密码: 4n4u Windows 64bit 下载 链接: http://pan.baidu.com/s/1qXtR8SG 密码: qh5m Linux 64bit下载 链接: http://pan.baidu.com/s/1qXiwsby 密码: bixs 六、报名方式:请填报名回执并发送到market@neotrident.com信箱,提交回执后3个工作日内会收到一封确认邮件,敬请留意!注:1)自通知发布后接受报名,以报名先后顺序安排座位,因场地名额限制,额满为止! 2)若临时取消报名,务必提前通知工作人员;活动当日请提早报到,若活动开前5分钟仍不到现场,为您预留的座位将由旁听席学员顶替。 报名邮箱:market@neotrident.com
  • 模拟光合作用的光动力催化剂问世
    美国麻省理工学院研究人员通过模拟光合作用,即植物用来生产糖分的光驱动过程,设计了一种可以吸收光并用光来驱动各种化学反应的新型光催化剂。该研究成果15日发表在《化学》杂志上。  这种新型催化剂被称为生物混合光催化剂,其含有一种采光蛋白,可吸收光并将能量转移到含金属的催化剂上。然后,这种催化剂利用能量进行反应,这些反应可用于合成药物或将废物转化为生物燃料及其他有用的化合物。  研究资深作者、麻省理工学院化学副教授加布里埃拉施劳-科恩表示,光催化可使药物、农用化学品和燃料合成更加高效和环保。研究表明,新型光催化剂可显著提高他们尝试的化学反应的产量,且与现有的光催化剂不同,新催化剂可吸收所有波长的光。  在之前进行的关于光催化剂的工作中,研究人员使用一种分子来进行光吸收和催化。该方法有局限性,因为大多数使用的催化剂只能吸收某些波长的光。为了创建新催化剂,研究人员模拟光合作用并将两种不同的元素结合起来:一种用于采集光,另一种用于催化化学反应。对于光采集部分,他们使用了一种在红藻中发现的被称为R-植物红素的蛋白质。他们将这种蛋白质连接到含钌催化剂上,该催化剂以前曾被单独用于光催化。  联合展开研究的普林斯顿大学团队测试了催化剂在两种不同类型的化学反应中的性能。一种是硫醇—烯偶联,将硫醇和烯烃连接起来形成硫醚,另一种是肽偶联后用甲基取代剩余的硫醇基团。  普林斯顿团队的研究表明,与单独的钌光催化剂相比,新的生物混合催化剂可将这些反应产量提高十倍。他们还发现,这些反应可在红光照射下发生,这是现有光催化剂难以实现的,其对组织的破坏更小,因此有可能用于生物系统。  研究人员说,这种改进的光催化剂可被纳入上述两种反应的化学过程中。硫醇—烯偶联可用于创建蛋白质成像、传感、药物输送和生物分子稳定性所需的化合物。例如,它可用于合成脂肽,使新设计的抗原疫苗更容易被吸收。研究人员测试的另一种反应是西苯脱硫,它在肽合成中有许多应用,包括可用于生产艾滋病治疗药物恩夫韦地。  这种类型的光催化剂还可用于驱动一种被称为木质素解聚的反应,有助于从木材或其他难以分解的植物材料中产生生物燃料。
  • 社科院气象局气候变化经济学模拟联合实验室成立
    6月17日,中国社会科学院——中国气象局气候变化经济学模拟联合实验室成立揭牌仪式在中国气象局举行。中国社会科学院副院长王伟光、中国气象局局长郑国光为联合实验室揭牌,国务院发展研究中心副主任刘世锦等领导出席,中国气象局副局长沈晓农主持了揭牌仪式。 王伟光在揭牌仪式上表示,中国气象局与中国社会科学院跨部门、跨学科联合建立实验室,站在国际学术前沿,实现了自然科学与社会科学的联合,在理论与方法上进行了探索创新,以保护全球气候和促进我国经济社会发展为主要内容,把握争取并引导国际话语权,积极服务于国家宏观经济决策和国际合作。目前,发达国家对我国减排施压,在承担大国责任的同时,我们还要维护发展权益,保证发展空间。气候变化经济学模拟研究为我们寻求这一两难问题的正确解决提供了重大的理论支持。 郑国光指出,气候变化经济学模拟联合实验室的成立,是中国社会科学院和中国气象局适应国家需求,为我国应对气候变化提供科技支撑的一个重要举措。它将利用双方的资源和优势,进一步加强在气候变化与经济系统交互作用机理、减缓和适应气候变化的社会经济学方面以及气象经济学理论与方法等领域的合作研究,进一步拓宽我国气候变化科学研究的领域,为我国参与气候变化国际谈判以及国内应对气候变化工作提供更有针对性的支持和保障。 郑国光说,IPCC第五次气候变化评估工作的一个显著特点就是更加注重气候变化的经济学分析,而我国在气候变化经济学方面的研究还很薄弱。因此,联合实验室的主要任务就是为我国在哥本哈根谈判中确定发达国家2012年后量化的温室气体减排指标,以及发展中国家国内实质性的适应和减缓行动等焦点问题提供有价值的决策咨询。他希望,联合实验室要科学规划研究方向和重点,引进和培养优秀人才,建立“开放、协作、竞争”的运行机制。同时要积极开展国内外的合作与交流,加强研究成果的应用,力争建成一个高水平、国内知名、国际上有影响的气候变化经济学研究实验室。 长期以来,中国气象局与中国社会科学院在气候变化、IPCC国内外活动、气象经济学等领域有着很好的合作,特别是在国际气候变化政策、全球温室气体人均历史累积排放等方面开展了很好的合作研究。中国气象局和中国社会科学院将依托这个联合实验室平台,充分发挥中国气象局在气候变化观测、气候系统模式研发等方面的科研基础优势和中国社会科学院在社会经济领域的研究优势,不断做出基础性、战略性和前瞻性重大创新性成果,将实验室建设成我国乃至世界气候变化经济学研究领域的知名实验室。 揭幕仪式后,还举行了“气候变化与经济社会”学术报告会。
  • 清华大学团队模拟日本核污水排海:240天到达我国沿海
    2023年8月22日,日本首相岸田文雄宣布,将从24日开始向海洋排放福岛第一核电站核污染水。东京电力公司已公布了向海洋排放的详细步骤。按计划,排放前在处理过的水中加入大量海水,如果确认浓度降低到预想的水平,将在17天内排放第一批共7800吨核污染水。2023年度预计排放约3.12万吨,氚总量为5兆贝克勒尔,约为东电年计划排放量上限(22兆贝克勒尔)的两成。今天上午,一则“有研究模拟日本核污水排海扩散过程:240天到达中国沿海,1200天后覆盖北太平洋”的消息,引发网友热议。据了解,该研究来自清华大学的团队。2021年,清华大学就污水排放做了核废水在太平洋扩散机理的实验。清华大学深圳国际研究生院海洋工程研究院张建民院士、胡振中副教授团队从宏观和微观两种不同的角度分别建立了海洋尺度下放射性物质的扩散模型,并实现了福岛核废水排放计划的长期模拟。氚的宏观扩散模拟结果宏观模拟结果表明,核废水在排放后240天就会到达我国沿岸海域,1200天后将到达北美沿岸并覆盖几乎整个北太平洋。随后,污染物一边在赤道洋流的作用下沿着美洲海岸向南太平洋快速扩散,另一边通过澳大利亚北部海域向印度洋转移。值得注意的是,尽管污染物的排放位置是在福岛附近,但随着时间的推移,污染物高浓度区域将沿着35°N线附近向东延伸,从开始的东亚附近海域扩散到北美附近海域。在第2400天时,中国东南沿岸海域主要呈现浓度较低的浅粉色,而北美西侧海域已经基本被浓度较高的红色覆盖。三个沿海城市及它们附近的污染物浓度变化研究人员进一步选取了日本宫崎、中国上海和美国圣迭戈这三个沿海城市进行对比,从污染物浓度变化曲线图中可以发现,在第4000天时圣迭戈附近的污染物浓度大约为0.01个单位,这一数值已经是宫崎的三倍左右、上海的40倍左右。出现这一现象的原因主要是日本附近强烈的洋流作用,福岛处于日本暖流(向北)和千岛寒流(向南)交汇的地方,所以大部分污染物不会沿着陆地边缘向南北方向迁移,而是随着北太平洋暖流向东扩散。这一结果也意味着,在核废水排放的早期,应主要考虑它对亚洲沿岸的影响。但在后期,由于北美沿岸海域的污染物浓度将持续高于大部分东亚沿岸海域,需要重点关注北美沿岸海域的受影响情况。氚的微观扩散模拟结果除宏观扩散外,研究人员还从微观角度进行了氚的扩散模拟。与宏观扩散分析注重污染物的整体分布不同,微观扩散分析更加关注污染物个体的行为,也因此它能够支持污染物的扩散路径分析。例如,对模拟结果中到达沿岸海域的某三个污染物微粒,以400天为取样间隔,得到它们的运动轨迹。基于这些运动轨迹,可以知道美洲沿岸海域的污染物主要通过横跨太平洋到达。部分污染微粒的运动轨迹值得注意的是,根据日本的排放计划,一单位氚污染物的浓度大约对应每立方米0.29贝可,相比于氚在海洋中的背景浓度来说不算大。然而,这项研究对于污染物长期扩散的预测、核废水排放计划的合理应对以及后续放射性物质浓度的监测仍具有重要意义。在该研究的基础上,还需要通过进一步试验来探究生态环境对于放射性物质的敏感性,确定放射性物质浓度增加对于海洋生态环境和人类生活环境的影响程度,从而最终判断排放核废水这一行为对于整个海洋和人类的影响。相关成果以《福岛核事故处理水的排放——宏观与微观模拟》(Discharge of treated Fukushima nuclear accident contaminated water: macroscopic and microscopic simulations)为题发表在《国家科学评论》(National Science Review)期刊上。
  • 【综述】红外隐身材料的应用及其研究进展
    随着红外探测技术的飞速发展,红外隐身材料的开发已成为一个迫切的需求。红外隐身效果受温度和红外发射率的共同影响,但以往的研究大多集中在单一因素上,从而限制了红外隐身产品的有效性。据麦姆斯咨询报道,近期,西安工程大学的科研团队在《印染》期刊上网络发表了以“红外隐身材料的应用及其研究进展”为主题的文章。该文章第一作者为陈海通,通讯作者为王进美教授。本文介绍了各类红外隐身材料的优势和局限性、近年来的研究进展以及未来发展趋势,重点包括基于不同的材料在红外隐身领域所发挥的独特作用。红外隐身原理在了解红外隐身机理之前,深入研究其探测原理有利于更好地规避和反制。隐身技术与探测技术双方是相互抵制的关系,二者都是围绕目标和背景两个对象进行展开,探测是通过不断放大目标与背景的差异,从而识别出目标,隐身则是缩小两者的差异。例如,在飞机上,不同的探测器通过六个相应的特征——声学、视觉、烟雾、雷达、红外和轨迹特征来探索它们存在的迹象。红外探测主要基于热成像原理,加之物体本身就是红外光源。红外波可以覆盖0.76~1000μm的范围,可细分为五个部分(如图1所示):近红外波(NIR,0.76~1.5μm),短红外波(SWIR,1.5~ 3μm)、中红外波(MWIR,3~8μm)、长红外波(LWIR,8~15μm)和远红外波(FIR,15~1000μm)。由于地球大气层吸收了大部分红外线,仅对3~ 5μm和8~14μm范围内的电磁波相对透明。因此,在两个大气窗口中隐藏目标的自发辐射是击败红外探测器的有效措施。图1 各种波段的比较及相应的隐身应用除此以外,材料性质、表面粗糙度和厚度等许多因素都会影响红外发射率。考虑到材料的自身特性,其红外发射率与原子核和外核电子的相对位移(正负电荷中心不一致产生的电偶极矩)密切相关,带负电的外核电子和带正电的原子核会受到外电场的影响。这三个方面体现在复介电常数、电导率和晶格振动对材料红外发射率的影响上。红外发射率的复介电常数实部依赖性主要受材料的极化度控制,与本征极化偶极矩数、离子半径、晶格常数等因素密切相关。而表面粗糙度对红外发射率的影响可归纳如下:一方面,入射辐射在物体不平整表面的漫反射增加了物体表面吸收红外辐射的机会,导致吸收率增强;另一方面,凹凸不平的表面提高了辐射体的相对辐射面积,从而增加了辐射能量和相应的发射率。此外,随着材料厚度的增加,红外发射率也会增加。金属材料的热辐射特性发生在几微米的表层,可以认为表面特性和发射率与厚度无关。对于大多数非金属介电材料,辐射都有一定的穿透深度。因此,非金属电介质和半透明材料的发射率不仅取决于它们的表面状态,还取决于样品厚度。红外隐身方法点源探测和成像探测是两种主流的红外探测方法。点源探测主要与探测距离有关,可检测到的最大距离R。为了最小化目标检测距离,红外辐射特征J越小越好。成像检测主要是利用背景与目标间的热辐射能量之差进行测试。一般来说,发射率高,物体很容易暴露在红外探测器下。为了实现红外隐身伪装,背景和目标物体之间的红外发射强度差异应该足够接近可以忽略不计。因此,降低辐射能E对于红外隐身是必不可少的。控制目标表面温度和降低目标表面发射率ε是获得良好红外隐身能力的主要途径之一。到目前为止,控制表面温度的主要方法是热隔离和热通量控制。理想的绝缘材料是空心玻璃微球(HGM)、气凝胶、热毯、纳米纤维膜、微/纳米多孔泡沫、软木和皮革等隔热材料。其中,HGM和气凝胶在红外隐身领域应用较多。但这种方法的局限性同样明显,因为环境等限制条件,有时物体的表面温度很难改变,所以当物体的T难以改变时,具有低ε的产品具有出色的红外隐身能力。根据Hagen-Rubens定律,电导率与低ε正相关。例如Cu、Ni和Al等金属,以及一些导电聚合物,如聚苯胺(PANI)是低ε材料。但是金属在可见范围内具有高反射率,这会降低视觉伪装效果。因此,金属材料一般被用作填料。目前,研究人员主要通过对金属填料进行改性来实现低发射率与低光泽度的兼容。综上所述,实现红外隐身的最佳途径是削弱和调整目标的红外辐射能量特性,同时使其尽可能接近背景。因此,将“目标+背景”的组合识别为“与背景相似的物体+背景”的组合,这样更有利于欺骗检测器。红外隐身材料隔热材料中空微珠作为隔热材料具有超微小孔隙结构、空心结构或多层结构等特点,因而具有很低的导热系数和吸水率。将其作为填料可以显著降低目标热量的传导,从而有效降低目标的红外辐射能量。2018年,焦钰钰团队开发了一种由纯无机矿物组成的玻璃微珠,该微珠会与基体表面形成一个中空气体层从而阻断热传导,因其蜂窝中空结构故,而它的导热系数很低,涂层具有非常好的隔热保温效果。同时,中空玻璃微珠可以将太阳85%以上的热量反射阻隔在基体表面。PAKDELl团队在2020年将空心微珠颗粒与TiO₂纳米粒子共混,制备了织物用隔热涂料,涂料具有良好的隔热性能并降低了织物的可燃性,另外空心微珠颗粒的存在及其浓度也会直接影响织物的近红外反射率。该团队利用红外热成像仪证明空心玻璃微珠防止涂层织物快速散热,此功能可以应用于保暖织物,还可以减少从室内空间到建筑物外的热量损失,进而有效提升红外隐身性能。凝胶系列中的气凝胶具有极低的密度、低导热性和高比表面积,是一种具有3D互穿网络的高度多孔材料。空气层分裂成小块,可以抑制热量的相对流动。此外,气凝胶骨架赋予固体热传导路径复杂而漫长,从而增强散热能力。2020年,ZHANG的团队开发了双向各向异性聚酰亚胺/细菌纤维素(b-PI/BC)气凝胶,它们具有良好的各向异性成型性、质量轻和出色的隔热性能(图2)。与单一的PI气凝胶和其他商业绝缘材料(聚氨酯和聚苯乙烯泡沫)相比,b-PI/BC气凝胶在相当大的温度范围内有效地阻止了传热,并具有稳定的隔热性能(图3)。图2 b-PI/BC气凝胶的合成流程图3 与其他商业绝缘材料相比,bPI/BC气凝胶具有良好的隔热性能此外,WU的团队在2022年通过改变CuS的添加量和热还原策略设计了rGO/CuS复合气凝胶。CuS的添加有效地调节了红外发射率和隔热性能。加热30 min后,由于其多孔结构,它会保持原始温度。因此,层压多孔结构和多组分赋予复合气凝胶隔热和红外隐身多功能性。该团队还通过简便的溶剂热法和随后的冷冻干燥制备了rGO/CuS@PCM气凝胶(图4)。它们在8 ~ 14 μm的红外发射率从0.82调节到0.59。虽然气凝胶是当前密度最小、隔热性能最好的固态材料,但其存在强度低、易碎等缺陷,在一定程度上限制了它的应用。图4 rGO/CuS@PCM气凝胶制备过程示意图相变材料相变材料(PCM)由于其卓越的热管理能力在红外隐身功能材料领域受到特别关注。目前,许多研究人员将相变材料微胶囊化再应用于红外隐身涂层中。相变微胶囊(MPCPs)是一种具有核壳结构的相变储能材料,其原理是通过相变材料的放热和吸热过程来调节温度。GU Jie团队在2021年采用二十烷作为相变材料(PCM),三聚氰胺、尿素和甲醛(MUF)作为壳材料形成微胶囊。然后,将聚苯胺(PANI)沉积在这些微胶囊的表面以形成了具有温度控制和低红外发射率的双壳微胶囊(DSM)。经测试,具有1.354 mm厚涂层的红外隐形织物可冷却高达11.2 ℃,并且控温过程持续27 min,红外发射率达到0.794。该面料在实际使用中具有显著的红外隐形效果和良好的耐用性(图5)。图5 红外隐形织物的红外图像然而传统的PCM通常表现为具有固定转变温度的刚性固态或流动液态,极大地限制了它们的应用,特别是在多波段隐身和多场景中。因此,很多团队在这方面进行了改良,例如2023年DENG团队首次设计并构建了一种用于同步视觉/红外隐身的本征柔性自愈合相变薄膜。该相变膜具有固-固相变行为,转变温度(从38.8 ℃到51.1℃)和热函(从79.7 J/g 到116.7 J/g)可调,该相变薄膜可定制不同颜色和多种配置,在多场景下展现极佳的视觉隐身功能。此外,该相变薄膜具有热管理能力,并在各种温度下对目标物表现出红外隐身性能,且具有长期循环稳定性(500次循环)和出色的柔性。此外,PCM与气凝胶结合的复合材料也可以达到优秀的红外隐身效果,在2019 年,LYU的团队首先制备了Kevlar纳米纤维气凝胶(KNA)薄膜,然后与PCM结合以获得KNA/PCM薄膜,发现具有热管理功能的KNA/PCM复合薄膜在太阳光照的室外环境中表现出优秀的红外隐身性能。在此基础上该团队还提出了一种由隔热层(KNA薄膜)和红外吸收表面层(KNA/PCM)组合的结构,以隐藏红外检测中的热目标。与其他红外隐身材料相比,KNA−KNA/PCM组合结构涂层靶材由于优异的隔热性和超低红外透过率,红外隐身性能更优秀。这样的结构在未来军事和工业领域的应用具有巨大的潜力,为红外隐身技术提供了更有效的解决方案。纳米结构材料纳米结构材料在很宽的频率范围内表现出均匀的吸波特性。因此,它在红外和雷达波隐身材料的应用较多。由于红外光的波长远大于纳米颗粒的尺寸,导致纳米材料对红外光具有高透过率,使红外探测器接收到的反射信号变得很微弱,从而实现红外隐身效果。为了促进材料的多通道相容性,由两种或多种组分组成的纳米复合材料显著增强目标的红外隐身性能。研究发现,核壳纳米复合材料可以通过核和壳组分的相互修饰来调节。由于壳成分存在于核壳结构的外表面上,所以表面功能的操纵可以有效地满足不同的应用需求。近年来,由结构核和功能壳组成的核壳纳米复合材料在低发射领域受到越来越多的关注。例如WANG团队通过在SiO₂颗粒表面上层层组装剥离的LDH(层状双氢氧化物)纳米片和DNA生物分子,成功制备了SiO₂@DNA-LDH(图6)纳米复合材料,并测试了样品在8~14 μm波长下的红外发射率值,发现SiO₂@DNA和SiO₂@LDH的红外发射率值分别降至0.732和0.658。以DNA插层LDH为功能壳构建SiO₂@DNA-LDH核壳纳米复合材料,由于DNA和LDH纳米片之间的氢键或静电相互作用,以及DNA-LDH壳层形成加强的物理限制,红外发射率值进一步降低至0.458。图6 (a)SiO₂和(b)SiO₂@DNA-LDH纳米复合材料的扫描电子显微镜(SEM)图像,(c)原始SiO₂(d)、(e)和(f)SiO₂@DNALDH纳米复合材料的透射电子显微镜(TEM)图像此外,纳米金属材料在隐身材料中的应用同样备受关注。ZnSe因其在红外区域优异的非线性光学性能,Co在红外区的良好吸收特性,为过渡金属的掺杂提供了选择。但一种材料的微观结构会影响其光学特性,例如吸收、反射和透射。尽管ZnSe和Co具有良好的红外特性,但其电子空间分布仍然较差,不利于材料的吸收和光传导。Ga表现出高电子浓度和结构保护特性。因此,将Ga元素引入到材料中,不仅可以控制材料的微观结构,还可以改善材料的空间电子态分布。2021年PAN等人通过PLD(脉冲激光沉积)在不同的Ar气体下制备了一种适用于抗近红外探测的纳米CoGaZnSe多层薄膜。通过XRD(X射线衍射)、拉曼光谱和模拟研究了薄膜的微观结构发现通过控制生长压力来改变晶体特性、键合和电子的空间分布。在不同压力下获得的薄膜具有不同的透射率。根据这一特性,将具有不同透光率的薄膜与多层薄膜相结合,可以减少红外反射。该团队将多层薄膜涂在普通衣服的表面,然后使用红外探测器进行测试。结果表明,CoGaZnSe多层薄膜的抗近红外检测率最高可达86%,大大降低红外探测的量子效率。碳基复合材料碳材料以其质量轻、比表面积大、机械强度高和良好的导电性等的特性,彻底改变了隐身技术领域。炭黑、碳纳米管以及石墨烯的使用为合成轻质、多功能和智能红外隐形材料提供了新的可能性。例如,可以使用低发射率材料改性的碳纳米管用于屏蔽目标的红外辐射;可以通过石墨烯的添加巧妙地实现温度的动态调节,从而改善静态微/纳米结构只能改变热发射率,固定的热管理材料不能根据需求和环境调节温度的缺点。因此,碳基复合材料为红外隐身领域的设计和性能控制提供了高度的灵活性(图7)。图7 碳材料在红外隐身方面的优势零维材料炭黑作为全球生产最丰富的碳形式之一炭黑(CB),是碳基材料最早使用的原材料。但是单独添加炭黑会增强红外波段吸收,这对红外隐身不利。涂料的三个部分分别为添加剂、填料和黏合剂。其中实现红外隐身的关键在于各种填充物。金属填充物可以显着降低红外发射率,例如铝。但是金属对可见光的强烈反射与视觉隐身相冲突。2019年,LI和他的团队将直径为30~45 nm的炭黑纳米粒子直接喷涂到纳米多孔硅渐变折射薄膜上的5μm厚可转移阳极氧化铝(AAO)模板上。经实验测试,该薄膜在2.5~15.3 μm范围内平均吸光度为97.5%,远高于纳米多孔硅和AAO模板。此外,带有炭黑的AAO模板可以很容易地转移到其他结构上,可以更好地隐藏不同物体的热特性,从而进一步隐身。其本质是光通过AAO模板在内部多次反射,而随机的炭黑颗粒充当散射中心。通过炭黑和纳米多孔硅对光的进一步吸收和捕获,使复合结构能够实现非常低的反射率。因此,炭黑需要与具有较低红外发射率的材料结合使用,才能实现良好的隐身性能。一维材料碳纳米管兼具轻质、可控、高导电、形貌可调和优异机械性能的碳纳米管成为红外隐身复合材料的中流砥柱。许多文献表明,碳纳米管的强度是钢的100倍,密度是钢的六分之一。此外,碳纳米管具有约6 000 W/mK的高导热率,且导电率远高于铜。这些优势将成为多壁和单壁碳纳米管在红外隐身领域应用的关键。低红外发射率材料能以涂层和复合材料的形式制备。2016年,CHU团队成功开发了银颗粒改性碳纳米管纸(SMCNP),并制备了一种具有超低红外发射率的SMCNP/玻璃纤维增强聚合物(GFRP)复合材料用于红外隐身,以解决飞行器中金属添加剂和纤维增强聚合物(FRP)复合材料难以形成整体的问题。此外,静电纺丝是生产薄膜的独特方法。静电纺丝可以生产2纳米到几微米的纤维。2018年,FNAG等人通过静电纺丝制备聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维膜和单壁碳纳米管(SWNT)改性PVDF(命名为SWNT/PVDF)(图6)。壳聚糖处理后,将金纳米粒子浸入金溶胶中并搅拌以修饰薄膜。在静电力的作用下,Au纳米粒子牢固且非常均匀地固定在两种纤维的表面。研究发现,PVDF和Au-PVDF纤维膜的红外发射率值分别为0.82和0.76,而SWNT/PVDF和Au-SWNT/PVDF薄膜的值分别低至0.77和0.68,说明单壁碳纳米管与金颗粒结合后性能更好。二维材料石墨烯石墨烯具有独特的二维蜂窝状晶格结构,从而赋予其相互连通的多孔结构、高表面积、良好的导热性和优异的导电性等性能,被广泛应用于催化、电池、生物医药等领域。然而,石墨烯在传统红外隐身领域,如降低涂层发射率、隔热、吸收热辐射等,既没有表现出突出的性能,也不具备足够的潜力与其强大的性能相匹配,这是因为蜂窝结构对波的散射有强烈的影响。此外,基于热辐射产生原理,由于石墨烯的能隙为零,所以石墨烯本身不发射热辐射。因此,石墨烯很难以传统的方式直接制造具有极低发射率的材料。但石墨烯可以通过石墨烯层中的离子液体嵌入和外部电压调制,将红外发射率控制在0.3~0.7的范围内。2021年,SHI的团队通过组合石墨烯纳米片和Fe₃O₄纳米粒子,显着增强微波吸收且提供轻巧而坚固的支撑。该团队将其进一步集成到具有隔热性能的PI气凝胶中,并使用聚乙二醇(PEG)作为相变材料,获得了一种新型的兼容电磁和红外的双隐形薄膜。PI/石墨烯/Fe₃O₄杂化气凝胶薄膜具有多孔结构,导热系数低,可以抑制红外热辐射,使其具有红外隐身性。为防止温度随外界不断发生变化,上部采用PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG薄膜,既能提供低温显热吸收,又能提供高温潜热吸收,最终实现双重热缓冲,从而更好地协调热力学与红外隐身的关系。图8 (a) (S1) PI/石墨烯/Fe₃O₄混合气凝胶薄膜、(S2) PI气凝胶/PEG复合薄膜和(S3) PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG复合薄膜在加热和冷却过程中记录的红外热成像图像。根据红外热像分析格式确定的(b)加热和(c)冷却过程中温度随时间变化的图像光子晶体光子晶体是一种新型结构材料,由于其光子带隙和光子局域化两个特性使得控制物体的自发辐射成为可能。通过调节光子晶体的结构,可以使光子带隙处于特定红外电磁波段,最终在红外波段具备高反射率与低发射特性。利用光子晶体禁带的高反射、低辐射等特点,可以改变目标的红外辐射特性,以干扰探测器的捕获光谱,使其无法被红外线侦察装置侦测到,从而实现红外隐身。目前,光子晶体在红外隐身材料的研究主要集中在一维光子晶体材料和三维光子晶体材料,这两种材料由不同折射率的介电层堆叠而成。由于一维光子晶体易于设计和制造,近年来许多研究人员对其进行了深入研究。例如DONG Qi等人开发了基于ZnS/Ge的一维光子晶体(1DPCs),在波长3~5 μm处测量反射光谱,得到了95.1%的平均反射率;使用ET-10红外发射仪测得平均发射率低至0.054,完全满足红外隐身需求。三维光子晶体的制造方法有微机械加工法、半导体工艺法、激光全息干涉法等。由于三维光子晶体在不同方向上存在很好的对称性,因此利用上述制造方式能够成功得到具有禁带的光子晶体结构,例如层叠的硅棒排列制备三维光子晶体可以有效减少红外波段带隙内目标的红外辐射,并增强带隙外的红外辐射。此外,以钨为代表的三维金属叠层结构具有更宽的禁带,可以选择性地控制辐射。这两种光子晶体红外隐身材料结构复杂,价格昂贵,不利于大规模应用。而胶体基元自组装法因方法简便、容易操作、成本低廉、重复性好等优势,成为一种相对普遍的实验室制备光子晶体方法。LI团队使用机械强度高、化学稳定性强和高温稳定性好的聚苯乙烯胶体微球采用逐层法制备了红外吸收波长为3.30 μm和3.42 μm的三维光子晶体材料,并通过气液界面自组装制备单层聚苯乙烯光子晶体膜。该材料实现了3~5 μm可探测波段红外辐射特性的调制,满足红外隐身要求。总结与展望在过去的几十年里,研究人员对红外隐身材料性能的研究主要集中在调整发射率和温度控制进行热管理这两个方面,而对其机理研究不够深入。随着电子技术和先进探测器的不断发展,单波段隐身材料已难以适应现代军事环境。因此,隐身材料的研究需要向多波段兼容隐身方向发展。其中,突破的关键是弄清楚各个电磁频段之间的内在联系。例如对于红外-可见隐身,光谱和背景光谱特性应尽可能一致(0.38 ~ 0.76 μm),需要一个合适的ε来减小目标与背景之间的红外辐射差异(8 ~ 14 μm、3 ~ 5 μm和1 ~ 2.5 μm)。而对于雷达红外兼容隐身,雷达吸波材料需要高吸收率和低反射率,而红外隐身材料需要高反射率和低ε,这就要求综合考虑隐身机理、制备工艺、材料稳定性和兼容性等问题。目前,实验室制备的样品量很少。如何让合成和设计的材料可以大规模生产,并具有其他优良特性,以确保它们可以在实际环境中使用,仍然是一个很大的挑战。其中,可调整、简便的合成路线备受关注。如何设计具有综合特性的产品也是未来发展的方向之一。例如,耐高温是一个重要因素,因为受保护设备(如飞机)的外表面热平衡温度,飞行时高度很高,普通涂层无法提供隐身性。此外,飞机、舰船等军事装备通常在浓烟、潮湿、气候恶劣的环境下工作,容易产生腐蚀缺陷。因此,耐蚀性对于提高军事装备的质量和可靠性具有重要意义。为适应环境变化,开发智能隐身材料势在必行。传统的伪装防护技术是静态的,缺乏环境适应性。智能隐身材料具有感知、信息处理、自主指挥和对环境信号作出最佳反应的功能。因此,如何设计能够主动适应环境的智能隐身材料是伪装隐身技术进一步提高军事目标在复杂战场环境中的生存和突防能力的重要发展趋势。
  • 天霁大气采样器完成模拟高海拔采样测试
    天霁HN-ASA1双模正压大气采样器在中国计量科学研究院成功完成了模拟高海拔低温条件下的采样测试。测试分别模拟了珠峰大本营(海拔5100米、0.5大气压、-10℃)和前进营地(海拔6500米、0.42大气压、-20℃)的气压和温度条件,天霁HN-ASA1双模正压大气采样器在这些极端条件下均可以正常启动,并成功完成了气体样品的采集工作,采集的样品压力均可满足后续分析的要求。 这批采样器随“巅峰使命2022”第二次青藏科考北京大学分队赴珠峰进行高海拔空气采样工作。这是我国首次在珠峰营地开展针对甲烷和含氟气体的采样实验,所得数据对于珠峰地区乃至全球的温室气体浓度分布与传输状况的研究具有重要意义。此前,天霁采样器还曾搭乘“雪龙号”极地考察船,在南极圆满完成了空气采样工作。天霁系列大气采样器专门为环境空气正压采样所开发,采用便携拉杆箱设计,携带方便,稳定可靠。采样器具有独特的抽气-充气双模式切换功能,在现场只需一台采样器即可完成采样罐的冲洗和采样,极大提高空气采样效率和样品可靠性。天霁大气采样器还提供全自动(ASP2)、多通道可编程(ASP8)等多个型号,并可选配流量控制、内置电池等模块,满足各种场景下的空气采样需求。
  • 日本模拟陨石撞击合成出生命物质
    最近,日本物质材料研究机构与日本东北大学的联合研究小组通过实验模拟确认,陨石高速坠入海洋时引发的化学反应,可以很容易地合成地球生命不可缺少的氨基酸等有机物质。这是世界上首次成功地根据目前掌握的原始地球大气构成合成生命物质。该成果发表在12月7日出版的《自然地球科学》杂志网络版上。   氨基酸是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称,是构成地球生物体蛋白质并与生命活动有关的最基本物质,揭开生命物质氨基酸的起源之谜一直以来是科学家梦寐以求的目标。   关于氨基酸的起源,美国化学家米勒曾于1953年在装有氨、甲烷和氢气的实验瓶内通过放电实验,首次合成了氨基酸。但是构成原始大气的主要成分,并不是当时认为的氨气、甲烷,而是以二氧化碳、氮气和水蒸气为主成分。用这些成分实验并不能产生米勒那样的化学反应。因此生命物质来源再次成为一个谜。   联合研究小组在实验中,在充满氮气的金属筒中封入水、碳和铁。用以每秒1公里高速飞行的塑料块撞击使金属筒内部大气压瞬间急剧升高,再现了陨石撞击海面的场景。实验结果发现,撞击产生了甘氨酸(氨基酸的一种)、羟酸和胺等构成生物体的基本分子。
  • 世界最新型单体化300KN大样品双电源热力模拟试验机在武钢安装调试成功
    世界最新型单体化300KN大样品双电源热力模拟试验机在武钢安装调试成功 ---调试期间武钢在大样品超快冷实验方面取得了实质性进展---- 日本富士电波工机生产的Thermecmastor-Z以其划时代的先进设计,精良的制造工艺和精准的控制及数据获取能力于2013年11月8日在武钢顺利通过验收。它在大载荷大试样,双加热电源工作模式及高精度非接触测量方面开创了热模拟设备应用的先河。 新型Thermecmastor-Z,300KN在保持原有高频电源的优点下,增加了一个通电电阻加热电源。所具备的双电源(高频和通电)保证大样品30x30x140mm在足够宽的范围内(30mm)保持温度均匀,使得随后的大变形数据精确。300KN大载荷能保证大变形得以实现。和加载同步的1/2400次的LED非接触测量膨胀跟踪测定使得大变形后CCT/TTT的测定更准确。 上述3点的完美组合决定了它能比其它热模拟机种热加工更大的试样,大变形后依然可以再简单地加工成为一根完整的拉伸试样,这帮助材料科学家完成了一个夙愿,即可以直接在一个样品上完成材料成分-组织-性能的完全一一对应的研究。从此以后热模拟试验将可能会从目前的以模拟组织为主转向直接模拟拉伸强度为主,将从根本上消除了目前以组织推测性能的不确定误差,预计该设备将帮助武钢大大缩短高强钢的研发速度。 大变形导致大畸变进而导致晶粒细化使得钢铁材料生产在不增加任何成本条件下实现同时提高材料强度和韧性的目的。大吨位大变形大样品晶粒细化热模拟研究1990年代始于日本,已然取得一系列重大成果,为获此成果该设备发挥了极为关键的作用。预计武钢将在该领域填补国内空白从而跻身于世界该领域第一梯队。 尤其难能可贵的是在设备安装调试期间,中日技术人员精诚合作,在大试样超快冷实验方面取得了实质性进展。这将为中国钢铁行业超快冷研究提供新的依据,该试验成功在世界上尚属首次,表明武钢及时引近及时消化及时创新能力已然达到世界先进水平,预祝武钢使用该设备取得更多令世人瞩目的成果。 特地提醒各位材料工作者的是,尽管采用高频电源加热方式可以获得比通电电阻加热方式更为准确的材料相变点和CCT/TTT曲线,这一点已经成为业界共识.然而使用高频电源可以对各种复杂形状产品进行热模拟试验也是通电加热所无法实现的,高频电源这一特点往往不被广大中国用户知晓。希望引起大家关注. 最后希望日本双电源热模拟越来越受到中国材料工作者的喜爱,为中国从钢铁大国走向钢铁强国贡献特殊的力量。 以下是Thermecmastor-Z,300KN的部分试样照片, 和以前武钢拥有的Thermecmastor-Z,100KN相比,试样种类增加了很多。 以前只有单向拉伸和压缩样品 下排左1---变形后大样品大变形平面应变试样(30x30x140mm),双电源 下排左2---变形前大样品大变形平面应变试样(30x30x140mm),双电源 下排左3---变形后中等变形平面应变试样(20x20x140mm),双电源 下排左4---变形前中等变形平面应变试样(20x20x140mm),双电源 下排左6---变形后小变形平面应变试样(20x20x140mm), 高频电源 下排左5---变形前小变形平面应变试样(10x20x50mm),高频电源 下排右1---水气共同控制超快冷中等变形平面应变试样(20x20x140mm),双电源 下排右2---水气共同控制超快冷大变形平面应变试样(30x30x140mm),双电源 上排右1上部----拉伸试样(中心部位&phi 8x12mm),使用高频电源 上排右1下部2个---单轴压缩试样&phi 8x12mm和压缩后样品,使用高频电源 上排右2---焊接热循环试样(中心部位&phi 8x12mm),双电源或高频或通电电源 上排右3---焊接热循环试样(无中心部位,整个样品&phi 10mm),高频电源 上排左1---冲击试验用焊接热循环试样(中心部位11x11x70mm),双电源或高频 或通电电源
  • MTS 发布新模拟器——地下设施和管道的守护者
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 全球知名高性能试验机和传感器供应商MTS系统公司于9月25日宣布,已开发出一种独特的土壤-结构相互作用模拟器,该模拟器可在地下基础设施的保护工作中发挥重要作用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这一全新的系统将首先亮相于于英国伯明翰大学的新国家地下基础设施(NBIF)中,用以研究土壤位移和地面移动对地下设施、管道以及地下结构的影响。沉降和变形常使土壤发生位移,形成地下空洞和不稳定断裂区域,由此而产生的压力对埋在地下的管道施加了巨大的作用力,造成地下管道失效、泄漏和破裂的潜在风险,如果破裂的管道是天然气管道或石油管道,那很有可能将对人类、野生动物和财产带来极其严重的危害。运用MTS的这一新模拟系统,伯明翰大学大学将能够更好地研究复杂的土体变形过程及其对地下结构的影响。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这个巨大的模拟系统有一个5× 10米的可移动地板,可以埋在地下5米深的设计复杂的坑内。可移动地板的运动依靠50个MTS DuraGlide制动器提供动力,额外的地面制动器将可以控制土壤的运动,并在尺度模型和全尺度试验中模拟灰岩坑等地面位移。据悉,伯明翰大学计划在未来利用这一革命性的新系统来改进管道检测和评估的地球物理遥感技术。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " MTS总裁兼CEO Jeffrey Graves博士接受采访时表示:“基础设施老化是一个全球性的问题,用MTS这一新模拟系统来开发的土壤稳定解决方案将对保护看不见的地下基础设施大有裨益,让建筑物和整个人类赖以生存的环境更加安全。”他告诉记者,这一模拟系统是MTS在众多应用领域成功经验的高度结晶。融合了汽车设计和构造、地震研究、航空航天多通道控制等各个维度的先进技术手段。伯明翰大学土木工程系主任& nbsp Nigel Cassidy教授补充说:“MTS在液压试验机等领域积累了大量专业知识和经验,我们很高兴能与他们合作,共建这一创新性的新设施。” /p
  • 宁波材料所在AI 材料计算模拟领域取得系列进展
    基于量子力学的原子层级模拟计算是材料学中一种直观有效且常用的研究方法,它可以研究材料的空间原子结构、电子结构,以及由此带来的各种宏观物理、化学性质。长期以来,材料计算模拟的发展受到计算尺度的严重制约,例如描述理想周期结构、完美晶格的密度泛函理论仅可求解百原子量级的体系。   然而真实的材料体系是不完美并且非常复杂的,材料中存在缺陷、晶畴界、表界面、非晶无序等结构特征,处于非平衡态的材料体系同时具有动力学演化行为,这些复杂体系的特征行为体现在更大的时间和空间尺度,因此需要大尺度的模拟计算才能描述。基于传统物理“规则驱动”的计算技术已难以从理论框架突破尺度限制。   针对这一问题,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队利用并发展了AI+材料计算模拟方法。基于“数据驱动”的AI是从数据和观测值出发,寻找数据之间的特征和关系,从而发现一些定理和规律。AI与科学的结合带来了新的科研范式,给材料计算模拟带来全新的思路和视角。Deep-Potential(DP)是一种具有代表性的AI技术,它运用深度神经网络技术,采用大量小原胞(数十个原子)的密度泛函理论计算数据作为训练集,训练完成的网络可以高效准确地预测出大原胞(最高可计算百万个原子)的总能以及原子受力,从而实现大时间空间尺度(微米/纳秒)的动力学模拟。   钟志诚研究员带领研究小组近期开展了一系列DP相关的研究:1)通过研究SrTiO3的结构相变,发现了DP模型具有超高精度,与密度泛函理论计算得到的能量误差可达到meV/atom以内[Phys. Rev. B 105,064104(2022)];结合DP势函数和位错解析理论,在大尺度下准确描述Cu的位错芯结构以及位错间的长程弹性相互作用[Comput. Mater. Sci. 218,111941 (2023)]。上述两个工作证实了DP在大尺度下的高精度以及描述位错等复杂结构的有效性。2)利用DP,解释了ZrW2O8的负热膨胀现象以及压力诱导的非晶现象[Phys. Rev. B 106, 174101 (2022)],该工作表明DP势函数能够有效描述复杂动力学行为以及非晶无序结构。3)晶格量子效应对热力学等性质的求解至关重要,而却往往因为其较高的计算成本在模拟计算中往往被忽略。团队以SrTiO3的量子顺电现象为例,提出了结合DP+QTB高效地研究材料中的晶格量子效应方案[Phys. Rev. B 106, 224102 (2022)]。   以上工作为未来材料计算模拟研究提供了全新范式,为复杂材料体系的高精度大尺度模拟提供了具体思路。此外,结合AI+材料计算模拟进行大尺度及复杂效应的计算,有望解决一系列复杂材料体系中的微观机制、宏观性能等问题。例如多元体系中的高熵合金、固液界面;机制复杂的摩擦、张力、非晶、表面重构;化学反应的表面吸附、催化、燃烧等问题。   以上工作参与者包括中科院宁波材料所博士后何日、邓凤麟,博士研究生吴宏宇,合作者包括南京大学物理学院卢毅教授,西湖大学理学院刘仕教授,深势科技首席科学家张林峰博士。以上工作得到了国家重点研发计划(2021YFA0718900和2022YFA1403000)、国家自然科学基金(11974365和12204496)、中国科学院前沿科学重点研究计划(ZDBS-LY-SLH008)以及王宽诚教育基金(GJTD-2020-11)的支持。图1 (a) 通过密度泛函理论所计算的大量空间构型(约百原子级别)的能量和力;(b)DP训练所得的深度神经网络;(c)和(d)训练好的深度神经网络能应用于预测超胞(约百万原子级别)的能量和受力,其精度和密度泛函理论一致图2 课题组近期各工作。左上:DP势函数的精度展示;右上:DP方法描述位错间对数形式的长程弹性相互作用;左下:ZrW2O8的压力诱导非晶现象;右下:DP+QTB预测的SrTiO3结构相变
  • 武钢研究院首次导入日本最新型大吨位大样品双电源热模拟
    武钢研究院首次导入日本最新型大吨位大样品双电源热模拟Thermecmastor-Z,300KN,1000mm/s,30x30x150mm   滨州创元设备机械制造有限公司全权代理的日本富士电波公司最新型大吨位大样品双电源热模拟Thermecmastor-Z,300KN,1000mm/s,30x30x150mm在武钢举行的国际招标会上以技 术领先取胜,独家投标中标.已于近日获得中标通知。   武钢和宝钢1987年,1991年首次分别导入该日本公司10吨的热模拟装置Thermecmastor-Z,100KN。2009年宝钢再次导入新型15吨热模拟Thermecmastor-Z,150KN和世界上最新的10吨扭转热模拟Thermecmastor-TS。此次武钢选择的时日本公司最先进型号30吨热模拟Thermecmastor-Z,300KN。武钢和宝钢近年都是时隔近20年后第2次选择购买该公司热模拟,说明中国钢铁巨头对该公司设备的青睐。相信会有越来越多的中国钢铁企业选择日本热模拟。预计会像日本新日铁,JFE等公司一样将在不同时期购买7-10热模拟装置。 最新型大吨位大样品双电源热模拟(Thermecmastor-Z,300KN,1000mm/s,30x-30x150mm)具有如下几个特点 使用极为方便 所有拉-压-焊等所有功能都是一体化的。在同一个模块,在同一个不锈钢真空腔体上完成。不需要像其他公司那样对应不同试验要更换繁重复杂的轨道式模块-----如液压楔模块切换等。日本的热模拟使用非常方便,一个小姑娘即可简单地完成所以试验工作。 CCT/TTT曲线数据较为准确 由于测试CCT/TTT曲线所用的每一个膨胀数据都是使用高频电源加热获得的。加热前后,变形前后样品上没有任何外加载荷。避免了像其他公司那样试样上始终有通电加热用之巨大电极夹头自重以及试样二端预载荷存在的影响。此外,试样上的微小膨胀量变化可以通过2400次/秒的LED光束实时非接触式监控。避免了像其他公司那样采用机械式玻璃棒测量圆柱膨胀量时不可避免地产生的各种机械误差。 世界上首次同时采用双电源---均温范围大30x30mm 试样加热冷却均温范围大,可以实现30x30mm的均温范围。轴向和径向温差都较别的公司均匀得多。因而平面应变数据也较别的公司精确得多。 世界上最大吨位---30吨使得变形加工后的大样品仍然可以抽出拉伸和冲击试样 对于金属材料研究者来说一直蒙昧以求的是实现真正意义上的成分-变形-热处理-组织-性能能够在同一根样品上完成。这一点必然要求式样尺寸足够大。试样尺寸大导致轴向和径向温度梯度加大。这要求有更大的油压吨位。导致控制难度增加。日本分别解决了双电源法以及大吨位控制问题。所以实现了这一点。相信这个模拟能力或许将改变现行钢材的力学性能的检验程序。不仅仅检测从炉子里出来后的拉伸性能和冲击性能。对扎制后的拉伸性能和冲击性能也要列为检验对象。通过这个大试样的热模拟结果可以很好的真正控制最后的扎制工艺和力学性能。
  • 地震模拟试验技术与装备
    地震模拟试验技术是集机、电、液与计算机控制等多学科知识为一体的综合性技术,是土木工程、岩土工程、结构工程中大型结构试件抗震减灾、性能验证和破坏机理研究的核心技术手段。该技术以电液伺服控制技术、自动控制理论、模拟电子技术和信号处理等课程为技术基础。8月16日,由仪器信息网、中国仪器仪表行业协会试验仪器分会联合主办的第二届试验机与试验技术网络研讨会将召开。届时,哈尔滨工业大学副教授杨志东将在线分享报告,介绍国内外地震工程与工程振动领域的地震模拟试验技术研究成果与相关技术。欢迎业内人士报名听会,在线交流。附:第二届试验机与试验技术网络研讨会 参会指南为帮助业内人士了解试验技术发展现状、掌握前沿动态、学习相关应用知识,仪器信息网携手中国仪器仪表行业协会试验仪器分会于2023年8月16日组织召开第二届“试验机与试验技术”网络研讨会,搭建产、学、研、用沟通平台,邀请领域内科研与应用专家围绕试验机行业发展、试验技术研究、试验技术应用等分享报告,欢迎大家参会。1、进入会议官方页面(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2023/)进行报名。2、报名开放时间为即日起至2023年8月15日。3、报名并审核通过后,将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(微信号:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)6、赞助联系人:周老师(微信号:nulizuoxiegang 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
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