超动态应变仪

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超动态应变仪相关的厂商

  • 成都拓华科技有限公司
    成都拓华科技有限公司是一家专注于工程爆破、安全监测、工程测量等相关行业专用测量仪器与系统研发、生产、销售的高科技公司，主要产品包括智能爆破测振仪与传感器、爆破冲击波与噪声智能监测仪、动态应变仪、静态应变仪、工程爆破遥测云系统、隧道振动自动化无线监测系统等，覆盖了振动、位移、噪声、压力、冲击波、应力应变等多种动态信号的测试测量，多年来服务于水利水电、公路铁路、桥梁隧道、矿山大坝、工程监测及教学科研等行业的国内外数千家用户单位，受到广大用户的广泛认可和好评。公司秉承以客户需求为导向的经营理念，以产品质量为生命的运营方针，立足工程应用，不断创新，锐意进取，竭诚为新老顾客提供一流的产品和技术服务。
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  • 西交大苏州西博三维科技有限公司
    苏州西博三维科技有限公司在西安交通大学研究的基础上，经过多年的积累，在光学测量和工程领域取得了一批高水平的研究成果。公司目前的产品种类齐全主要包括三维光学扫描仪、三维光学摄影测量系统、数字散斑动态应变测量分析系统、板料变形分析系统、三维静态变形测量系统、三维光学动态探针测量系统和三维动态变形测量系统等，同时公司面向用户提供工业设计、逆向工程服、快速成型服务等数字化解决方案，并能根据客户的需求进行产品的三维设计和大型工件的检测服务。
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  • 苏州西博三维科技有限公司
    苏州西博三维科技有限公司位于苏州工业园区独墅湖科教创新区，是专门从事光学测量系统研发、生产和光学测量综合解决方案的高科技公司，公司依托西安交通大学模具与先进成形研究所、西安交通大学苏州研究院，在三维形貌、变形分析领域已开发出系列成熟的、具有自主知识产权光学测量系统，关键技术达到国际先进水平，获得了10多项国家发明专利，2013年度国家技术发明二等奖，2011年陕西省科技进步一等奖，主持制定国家标准3项。 公司致力于研发和销售光学测量系统并提供综合光学测量解决方案，主要研发内容包括：工业近景摄影测量、数字图像相关法三维全场应变测量、三维坐标测量、点云与CAD数模比对检测、大尺寸静态变形测量、动态变形测量、板料成形网格应变检测等技术，涵盖了从大视场大尺寸宏观测量到微观微应变变形测量、从静态三维外形测量到动态高速高频测量、高温变形测量等多个应用领域和环境。目前产品已广泛应用于众多中大型企业、大学及科研机构，如英国纽卡斯尔大学、美国普渡大学，清华大学、南京航空航天大学、中国试飞院、成都飞机设计院、陕汽集团、天津汽车模具公司、奇瑞汽车、华普汽车、长城汽车、比亚迪模具公司等企业中的生产开发、质量保证及构件测试等工作。
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  • 安东帕超纳米压痕仪UNHT³ 400-801-9298
    超高精度、高稳定纳米压痕测试仪UNHT3 高精度超纳米压痕测试仪采用真实力传感器，可用于测量材料在纳米尺度的机械性能。UNHT3 采用独特的主动表面参比专利技术，几乎消除了热漂移和框架刚度的影响。因此，非常适用于所有类型的材料（包括聚合物、纳米涂层和软组织）的长时间测量。主要特点用于低载荷测量的最佳的计量型纳米压痕测试仪表面参比系统上的真实力传感器确保可直接测量微牛级的力主动表面参比技术：独特的专利设计（欧洲专利 1828744 和美国专利 7,685,868）从低压入位移（几纳米）到高压入位移（高达 100 μm）从低载荷 (10 μN) 到高载荷（高达 100 mN）市场上稳定性最高的纳米压痕测试仪长期蠕变测试不需要进行热漂移修正未修正的热漂移低至 10 fm/sec，消除了热漂移影响即使在高载荷下也保持高框架刚度 (108 N/m)独特的无热膨胀 Macor 材料载荷和位移的全部反馈控制系统“快速点阵”压痕模式带“模板”模式采用“快速点阵”压痕模式的快速测量点阵：每小时测量高达 600 次，符合 ISO14577 仪器化压入测试 (IIT) 要求全新“模板”模式让您可以用导出的数据创建一个自定义模板，从而更灵活快速分析数据多样品夹具用于 6 个或更多样品连夜进行一系列测试高精度的纳米压痕测试仪用于进行准确的表面检测高质量载荷-位移曲线，载荷 0.1 mN超灵敏表面探测包含刚度探测测量凝胶和硬质材料载荷分辨率为 0.003 μN位移率分辨为 0.003 nm可用于多种分析模式的多种测试模式多种测试模式：连续多周期 (CMC)、恒定应变速率、用户自定义、高级点阵动态力学分析 (DMA) 模式包含“正弦”模式各种机械性能的不同分析：硬度、弹性模量、储能和损耗模量、蠕变、应力 - 应变、赫兹应力分析环境控制：真空、液体、温度和相对湿度技术指标载荷最大载荷100 mN分辨率3nN位移最大位移100 μm分辨率最小至 0.006 nm载荷框架刚度 107 N/m国际标准ISO 14577, ASTM E2546
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    厂商： 安东帕(上海)商贸有限公司
    品牌： 安东帕/Anton Paar
    型号： UNHT&#179
    价格： 150万 - 200万元
  • 沥青动态剪切流变仪DSR 400-801-9298
    沥青动态剪切流变仪 SmartPave 92和SmartPave 102e沥青动态剪切流变仪是奥地利安东帕公司为公路沥青行业量身定制的沥青和沥青混合料专用流变测试系统，是沥青流变学研究的最佳选择。技术特点： 1：专利技术的Peltier半导体控温系统： * 摒弃了过去的水浴控温技术，使用专利技术的Peltier半导体控温系统，不仅控温精确，而且在测试过程中样品处于有干燥的测试环境中，消除了水浴控温对测试结果的干扰； * Peltier控温系统不仅控温的温度范围大，而且加热和制冷速度都很快，可达40℃/min，节省70%的测试时间； 2：简单方便的智能测试模式，针对SHRP、AASHTO T315-08、TP70-09 MSCR、ASTM D7175-08等标准测试方法，设计了专业的导航式测试程序，使用非常的简单方便，并给出美观的测试报告；除此之外，流变仪具有的稳态、动态、瞬态等各种测试模式都可以轻松实现。 3：可以选择各种测试夹具：如同轴圆筒（用于测试高温布氏黏度）、平行平板（用于SHRP等测试）、锥板、固体样条（用于对沥青混合料样条进行动态扭摆测试）等。 4：专利的Toolmaster智能技术：所有测试转子和控温系统都可以被主机和软件自动识别！ 5：SmartPave92是沥青分级测试的好选择，具有极高的性价比，使用操作方便；SmarPave102e研究级动态剪切流变仪，测试范围更宽、测试精度更高，并具有更广阔的扩展功能，可以适应所有潜在应用要求，可以扩展扭摆测量、摩擦学测量等等。 技术规格型号SmartPave 92SmartPave 102e轴承空气轴承空气轴承旋转模式最小扭矩 1&mu Nm5nNm振荡模式最小扭矩1&mu Nm2nNm 最大扭矩125 mNm200 mNm最小应变角度1μrad 0.5μrad 最大应变角度∞∞最小角速度0 rad/s0 rad/s最大速度314rad/s314rad/s最小角频率 10-4 rad/s 10-7 rad/s最大角频率 628rad/s 628rad/s法向应力范围-0.01-50NToolmasterTM智能自动识别系统标配标配SmartPave干式沥青控温系统（平板/锥板）-5℃～120℃-5℃～120℃SmartPave高级干式沥青控温系统（平板/锥板）-40℃～200℃-40℃～200℃对流辐射控温炉（平板/锥板/混合料固体样条）--20℃～180℃AASHTO T315 / ASTM D7175 / GOST R58400.10(SHRP-Test/SuperPave PG)有有AASHTO T316 / ASTM D4402DIN EN 13302 & 13702 / GOST 33137 (Rotational Viscosity)有有AASHTO T350 / ASTM D7405DIN EN 16659 / GOST R58400.6 (MSCR-Test)有有AASHTO TP101-UL (LAS-Test) / GOST R58400.7无有AASHTO TP126有有AASHTO TP123无有ASTM D7552无有GOST 58400.9无有FGSV AL 720 BTSVFGSV AL 721 (Constant Shear Rate)FGSV AL 722 (Temperature Sweep)FGSV AL 723 (MSCR-Test)有有AGPT/T125 Stress ratio of Bituminous Binder无有AGPT/T192 Viscosity of RAP Binder有有AGPT/T194 Aging Resistance of Bitumen Using PAV and DSR有有Master Curves（主曲线）选配有橡胶改性沥青测量无有低温平行板测量： -30 °C 无有低温固体扭摆测量： -20 °C无有
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    厂商： 安东帕(上海)商贸有限公司
    品牌： 安东帕/Anton Paar
    型号： SmartPave
    价格： 50万 - 70万元
  • 拓普测控-iSG-400系列便携动态/超动态应变测试仪
    产品特点专业的外场试验测量设备n远距离无线测控n多测点分布式同步测量n高度集成，体积小，通道多n内置充电锂电池，独立工作使用简单，便捷n一键工作，一键调零n支持手机APPn便于安装、携带内置调理模块n内置桥盒，直接驳接应变片产品应用n适用于外场的动爆、静爆试验n适用于大型设备的结构应变测试n适用于各领域的动态应变测试性能指标说明备注通道数1～4通道可外接1～4路信号内置调理单元内置桥盒直接驳接应变片采样率每通道10M～2MSps根据通道型号定义：1通道，采样率10MSps2通道，采样率4MSps4通道，采样率2MSpsAD分辨率16Bit量程±5V同步性多台设备同步时间精度0.1μs实时存盘存储时间2小时选配功能数据存储空间标配16GB，eMMC实时存储版本可扩至64GB（选配）通讯方式千兆以太网接口，无线通讯（WiFi/LoRa可选）可配合iServer组网服务器、无线AP/无线网桥，实现无线遥测接口信号输入接口、WiFi/LoRa接口、GPS接口、外触发接口、多芯航插电源(网络)接口尺寸长120mm，宽70mm，高50mm工作温度-20℃～70℃支持手机APPAPP包含参数设置，数据实时显示，波形回放等功能购买信息标配iSG-400系列动态应变信号测试仪附件：一套（包含线缆、POE交换机等）选购天线WiFi或LoRa（二选一）iServer智能组网服务器LoRa应用无线APWiFi应用网桥远距离通讯使用外置电池大于12小时的长时间续航同步触发器多台设备外触发同步
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    厂商： 四川拓普测控科技有限公司
    品牌： 拓普测控/TDEC
    型号： iSG-400
    价格： 面议
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  • 纳米压痕仪NHT³ | 焊接的应力应变研究
    焊接质量一般是通过焊缝质量好坏来做评定，而焊缝质量取决于所焊接的物体、焊接填充物以及所选用的焊接工艺及参数。为了更好地去优化和改善焊接工艺，对于焊缝及其热影响区进行力学性能表征是极其有意义的。对局部弹塑性特性的兴趣导致了一种新检测技术的发展，该技术使用球形压头对焊缝及其热影响区进行局部应力应变性能表征，加载期间使用振动的压痕允许非常局部地确定试验材料的代表性应力-应变曲线。简单的应力应变分析在Anton-Paar压痕软件中实现。该方法可适用于焊缝及其附近不同区域的局部力学性能的表征。01焊缝裂纹尖端附近的弹塑性行为研究纳米压痕仪 NHT3通过展示仪器化纳米压痕测试方法获得低合金钢焊缝中裂纹尖端附近区域和远离裂纹尖端区域的应力应变行为。焊缝出现裂纹通常是由焊接过程中焊缝快速凝固产生的热应力引起的，或由内部显微结构的发生改变所引起的，导致硬度和屈服强度增加，但抗断裂性降低。为了了解局部区域的应力应变行为，仪器化纳米压痕法是能够提供此信息的少数方法之一，局部应力应变测量的目的是帮助理解焊缝开裂的原因。图1 ： 靠近或远离焊缝裂纹尖端局部区域的仪器化压痕测试使用Anton-Paar纳米压痕仪NHT3搭载半径为20 µm球型针尖对两个已经存在焊缝裂纹的样品进行测试，以获得局部的应力应变行为；与传统的静态测试方法不同的是，在这次的应用案例中将采用在加载过程增加正弦波加载方式的动态测试方法 (Sinus)，选取最大载荷为500 mN，加载卸载速率为1000 mN/min，动态加载振幅为50 mN，频率为5 Hz。图2：载荷位移曲线图3：应力应变曲线图2和图3显示了动态加载测试下获得的压痕曲线，以及从两个区域的压痕曲线中获得的应力应变曲线。可以看出裂纹尖端附近区域的屈服强度远高于远离裂纹尖端的区域。屈服强度的增加通常与延展性的降低有关，这可能对焊缝的抗断裂韧性产生至关重要影响。在外部荷载作用下，靠近裂纹尖端的材料屈服强度增加，往往会出现比基材更早断裂的情况，因此在整个结构中是个力学薄弱点。焊缝中的断裂会导致整个部件失效，因此应该去调整焊接参数，使裂纹尖端附近的材料具有较低的屈服应力和较高的抗断裂性。02焊接铝合金的应力应变行为研究仪器化纳米压痕测试方法中应力应变分析的另一个经典应用是研究金属焊缝周围的弹塑性，尤其是软金属，例如铝合金。铝合金比钢对高温更敏感，因此，研究铝合金的焊接热效应尤为更重要。在本应用所提及的研究中，在加载过程中使用正弦波动态加载模式，利用球形纳米压痕针尖的特性对两种不同的铝合金焊缝附近的弹塑性行为进行局部表征。球形纳米压痕针尖用于确定靠近焊缝（区域A）且距离焊缝约2mm（区域B）的应力应变特性。图4：对比距离焊缝近的区域A和距离焊缝2mm处区域B的应力应变行为使用NHT3纳米压痕仪搭载半径20µm球型针尖作为表征手段，选取的最大载荷为300 mN、加载卸载速率为600mN/min。在加载过程中采用正弦波的动态加载模式，振幅为30 mN，频率为5 Hz。图4展示了区域A和区域B的应力应变曲线的比较。两个区域表现出相类似的弹塑性行为，屈服应力约为0.3 GPa。这表明焊接过程中加热和冷却对材料的弹塑性性能的影响可以忽略不计。然而，并非所有情况下都是如此，焊接区域的局部应力应变行为仍然是优化焊接参数的重要信息。03搅拌摩擦焊接铝合金的应力应变研究搅拌摩擦焊（FSW）通常是铝合金焊接工艺更好地选择，而传统电弧焊由于铝的高导热性而容易产生较大的热影响区。FSW中的焊接温度远低于中心接触点，因此热效应的传导不如弧焊中明显。在这种情况下，将两种不同的铝合金AA6111-T4（T4）和AA6061-T6（T6）焊接在一起，并在距离熔核中心位置的1.1 mm、2.2 mm和3.3 mm处研究硬度、弹性模量和屈服应力。以下参数用于压痕：最大载荷300 mN，加载速率600 mN/min，动态加载模式下选取振幅30 mN，频率5 Hz。图5的结果表明随着距熔核距离的增加，所表现出的应力应变行为大致一样，仅存在微小差异。在所有的三个区域的屈服应力大约为0.33 GPa（两种基材中的屈服应力大约为0.27 GPa，图中未显示）。母材的硬度为0.8 GPa（T4合金）和1.1 GPa（T6合金）。所有三个区域（距焊缝熔核1.1 mm、2.2 mm和3.3 mm）的硬度均为1.1 GPa，这证实焊缝附近的弹塑性能并没有发生显著变化。图5：距熔核不同位置的应力应变曲线Aoton-Paar自研自产的纳米压痕仪能非常好地去胜任微观局部的应力应变分析，新一代的检测手段的开发有助于焊接行业的进一步发展。安东帕中国总部销售热线：+86 4008202259售后热线：+86 4008203230官网：www.anton-paar.cn在线商城：shop.anton-paar.cn
    时间： 2021-11-05
    作者： 安东帕
  • 仪器表征，科学家开发了基于分子级裂纹调制策略的新型应变传感器！
    【科学背景】应变传感器是一种关键技术，用于在多种应用中实现高灵敏度的机械感知，如人形机器人的指尖控制和皮肤贴合健康监测设备。然而，现有的应变传感器普遍依赖于裂纹生成机制，这限制了它们在灵敏度、应变范围、稳定性和时间空间分辨率上的综合性能。传统裂纹导电材料在小传感面积与高性能之间存在固有的权衡，其裂纹易于扩展并难以控制，导致传感器在应对大应变和长期稳定性方面的表现有限。为解决这些挑战，天津科技大学生物基纤维材料国家重点实验室刘阳教授、国家重点实验室主任程博闻教授、南开大学Jiajie Liang课题组联合提出了一种分子级裂纹调制策略，采用逐层组装技术在MXene和银纳米线复合薄膜中引入了强、动态和可逆的硫-银（S-Ag）配位键。这种创新策略不仅在传感器中实现了极小的感测面积（仅0.25 mm² ），同时提供了超宽的工作应变范围（0.001-37%）、极高的灵敏度（在0.001%时的增益因子超过500，在35%时超过150,000）、快速的响应时间、低滞后和优异的长期稳定性。此外，基于这种高性能传感元件，研究团队成功实现了每平方厘米100个传感器的可拉伸传感器阵列，展示了高时间空间分辨率的实际应用，如多通道脉冲信号监测系统。【科学亮点】（1）本研究首次采用分子级裂纹调制策略，在MXene和银纳米线复合导电薄膜中引入强、动态和可逆的硫-银（S-Ag）配位键。这一策略通过逐层组装技术，实现了裂纹生成和传播的精确控制。（2）实验结果表明，所制备的基于裂纹的可拉伸应变传感器（S-M/A）具有多重优异的性能特征：传感面积极小（仅0.25 mm² ），但具备超宽的工作应变范围（0.001-37%），高灵敏度（在0.001%应变下的增益因子超过500，35%应变时超过150,000），快速的响应时间（约5毫秒），低滞后和长期稳定性。此外，通过S-Ag配位键的动态调控，传感薄膜能有效地能量耗散，防止裂纹间隙的扩展，从而保持了纳米级别的裂纹结构和传感性能的稳定性。（3）这一研究突破了传统裂纹调制策略的限制，克服了传感面积和性能之间的固有权衡，为高密度、高分辨率的可拉伸应变传感器阵列的实现提供了新的思路和方法。通过高效的组装工艺，作者实现了每平方厘米100个传感器的集成，展示了该传感器阵列在多通道脉冲感测系统中的实际应用，具备优异的时间空间分辨率和监测精度。【科学图文】图1：引入S-Ag配位键到S-M/A感测薄膜中。图2：S-MXene和S-M/A薄膜的表征。图3：S-M/A传感器的应变感测性能。图4：应变感测性能比较。图5：S-M/A感测薄膜的裂纹调制行为。图6：S-M/A传感器阵列在脉冲信号测量中的应用。【科学结论】本文开发了一种基于分子级裂纹调制策略的新型应变传感器，通过引入强、动态和可逆的S-Ag配位键，有效地解决了传统裂纹型传感器中传感面积与性能之间的权衡问题。此技术不仅在传感面积极小的情况下实现了超高灵敏度和广泛的应变范围，还通过动态调控裂纹形态和能量耗散机制，提高了传感器的稳定性和可靠性。通过分子级的设计和制备过程，将有机和无机材料有效地结合在一起，为高性能应变传感器的设计提供了新的思路和方法。此外，本文展示了简便且可扩展的制造工艺，为实现高密度、高分辨率的传感器阵列奠定了基础。这种基于分子级裂纹调制的策略不仅有助于推动应变传感器技术的进步，还为未来在可穿戴设备、健康监测和智能机器人等领域中需求高精度、高稳定性传感器的开发提供了新的理论和实践基础。原文详情：Liu, Y., Xu, Z., Ji, X. et al. Ag–thiolate interactions to enable an ultrasensitive and stretchable MXene strain sensor with high temporospatial resolution. Nat Commun 15, 5354 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-49787-9
    时间： 2024-08-24
    作者： 仪器 Go
  • 北大杨林团队等人在Nature发文：首次揭示非均匀应变下声子谱扩展对导热的反常抑制现象
    纳米材料具备优异的力学特性，能够承受远超块体材料的应变，从而调节其物理/化学性能（如电子、光学、磁性、声子和催化活性）。基于力学应变工程，过去的研究优化设计了一系列前所未有的先进功能材料和器件，包括高迁移率芯片、高灵敏度光电探测器、高温超导体、和高性能太阳能电池以及电催化剂等等。尽管对基于应变调控电子输运性能和能带结构等方面进行了广泛研究，但由于单一施加应变梯度而不引入其他混淆因素（例如界面和缺陷）的困难，以及将纳米尺度热输运测量与原子尺度局域声子谱表征相结合的挑战，非均匀应变下的导热机制仍未被系统研究。这尤其令人沮丧，因为精确热管理被视为制约先进芯片和高端设备效率和寿命的关键瓶颈。针对这些挑战，北京大学工学院杨林研究员与北京大学物理学院高鹏教授、杜进隆高级工程师及西安交通大学岳圣瀛教授等人提出了实验探究非均匀应力对导热调控的新策略，他们揭示了均匀应力下不存在的，由应变梯度导致的独特声子谱扩展效应及其对导热的反常抑制现象。通过在自制的悬空微器件上弯曲单个硅纳米带（SiNRs）来诱发非均匀应变场，并利用具有亚纳米分辨率的基于扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱（STEM-EELS）技术表征局域晶格振动谱，他们的研究结果显示，0.112％/nm应变梯度将导致热导率（κ）显著降低34±5％，这是先前文献中均匀应变下热导率调制结果的3倍以上（图1）。相关工作以“Suppressed thermal transport in silicon nanoribbons by inhomogeneous strain”为题发表于Nature。图1. 非均匀应力对硅纳米带导热的显著抑制现象。（a）实验测得的（实心符号）和理论模拟的（空心符号）结果表明，在均匀应变下，块体硅和硅纳米线的热导率基本保持不变，而弯曲硅纳米带的测量结果随着应变的增加急剧上升（半填充）。（b）基于悬空热桥微器件的热导率测试原理示意图。（c）高分辨透射电子显微镜显示弯曲硅纳米带的单晶特性。（d）实验测得的弯曲硅纳米带相较于无应力样品的热导率降低百分比为了揭示应变对声子传输的影响，直接测量弯曲硅纳米带的局域声子谱，并表征沿应变梯度声子模式的演变现象是非常必要的。与先前文献中观察到的在异质界面或缺陷周围的EELS峰移不同，运用同时具备亚纳米级空间分辨率和毫电子伏特（meV）能量分辨率的STEM-EELS技术，该工作首次表征了完全受非均匀应变调控的声子模式，揭示了应变梯度下奇特的声子谱扩展效应（图2）。图2. 表征受应变调控的局域声子谱。（a）基于STEM-EELS的局域声子谱表征技术示意图。带有弯折的弯曲硅纳米带HAADF图像（b）和EELS测量区域的放大视图（c）。（d）在不同位置（P1至P5）沿应变梯度测得的TA和TO声子模式的EELS谱。（e）弯曲硅纳米带的HAADF图像。（f）沿电子束移方向TA和TO声子模式的振动谱图。（g）在e中标记的区域沿应变梯度测得的EELS谱线与均匀应变下每个声子支具有的特定单一线条色散关系不同，不均匀应变的存在导致了在给定波矢处的声子频率分布区间（图3）。这种奇特的声子谱扩展效应增加了声子频率的多样性，以满足声子-声子散射的能量守恒约束，因此加速了声子-声子散射率并缩短了声子寿命，引发了一种均匀应变不存在的全新声子散射机制。图3. 声子谱扩展增强声子散射率。（a）受应变梯度调制的声子色散示意图。（b）左侧，硅在不同弹性应变下的声子色散。右侧，应变梯度为0.118% /nm下声子谱扩展引发的声子散射率，τsg−1通过开发跨微米-原子尺度的实验表征技术，并结合第一性原理的理论模拟，该工作为长期以来有关非均匀应变对声子传输影响的难题提供了关键线索。因此，这项研究不仅清楚地揭示了非均匀应变对固体导热的调制机理，而且为基于应变工程的功能性器件的创新设计提供了重要思路。例如，基于应变梯度引起的晶格热导率降低，与此前已证明的载流子迁移率增强之间的协同作用，为开发高性能的热电转换器件提供一种新颖策略。此外，基于非均匀应变调制热导率可实现功能性热开关器件，用于动态控制热通量。杨林和岳圣瀛是该论文的共同第一作者，杨林、高鹏、杜进隆是共同通讯作者。合作者包括东南大学陈云飞课题组、北京大学戴兆贺课题组、北京大学宋柏课题组和美国范德堡大学Deyu Li课题组。北京大学杨林课题组主要研究方向为功能性热材料和器件，包括先进微纳结构设计制造，极端尺度导热微观机理表征与调控，超高温储热技术研发，高性能热功能器件制备。研究成果以第一作者或通讯作者发表于Nature、Nature Nanotechnology、 Science Advances、Nature Communications、Nano Letters等国际顶级期刊。杨林曾入选2021年国家高层次海外青年人才计划，获得2019Nanoscale 年度精选热门文章、2020PCCP年度 精选热门文章等奖项。
    时间： 2024-05-16
    作者： 张张
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超动态应变仪相关的方案

  • 动态观察高速拉伸试验中的应变分布
    基于塑料材料的热特性和重量轻等特点，其被广泛应用于精密齿轮、汽车、飞机等各种工业领域，并具有广泛的用途。在输送机械中发生碰撞事故或者产品掉落等情况下，会产生动态变形。因此，为了确保可靠性，除了以往进行的静态试验之外，还需要进行冲击试验。众所周知，塑料等高分子材料的力学性能与变形率有关。因此，观察试验中的断裂现象对于阐明材料的详细机制非常重要。特别是在进行DIC分析时，确定材料表面的应变分布，有助于识别试验过程中的应变集中位置。本次，我们制备了亚克力试样，在试样的平行截面上加工了圆孔和缺口，并通过DIC分析，实现了高速拉伸试验中的应变分布的可视化。本公司曾对高速拉伸试验中的塑料材料进行过评估1), 2)、DIC分析3), 4)，请一并参考。
  • 动态观察高速拉伸试验中的应变分布
    基于塑料材料的热特性和重量轻等特点，其被广泛应用于精密齿轮、汽车、飞机等各种工业领域，并具有广泛的用途。在输送机械中发生碰撞事故或者产品掉落等情况下，会产生动态变形。因此，为了确保可靠性，除了以往进行的静态试验之外，还需要进行冲击试验。众所周知，塑料等高分子材料的力学性能与变形率有关。因此，观察试验中的断裂现象对于阐明材料的详细机制非常重要。特别是在进行DIC分析时，确定材料表面的应变分布，有助于识别试验过程中的应变集中位置。本次，我们制备了亚克力试样，在试样的平行截面上加工了圆孔和缺口，并通过DIC分析，实现了高速拉伸试验中的应变分布的可视化。本公司曾对高速拉伸试验中的塑料材料进行过评估1), 2)、DIC分析3), 4)，请一并参考。
  • 使用FTIR和超显微动态硬度计评价紫外老化的塑料
    使用FTIR分析了汽车零部件中常用的塑料由于紫外线照射引起的结构变化，使用超显微动态硬度计分析硬度变化，评价了塑料的耐候性。评价结果证实，紫外线照射后，塑料表面会因为氧化引起结构变化，存在变硬的倾向。上述评价数据可以为选择塑料中添加的添加剂和功能性改进提供帮助。
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  • DIC数字散斑全场应变测量系统，可以测得三维应变和三维位移的数据。

    DIC数字散斑全场应变测量系统，可以测得三维应变和三维位移的数据。

    XTDIC三维全场应变测量分析系统，结合数字图像相关技术（DIC）与双目立体视觉技术，通过追踪物体表面的散斑图像，实现变形过程中物体表面的三维坐标、位移及应变的测量，具有便携，速度快，精度高，易操作等特点。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606021457_595779_3024107_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606021457_595780_3024107_3.png图：系统测量原理及散斑图像追踪过程系统组成：统主要由测量头、控制箱、标定板、标志点、计算机及检测分析软件等组成系统应该包含系统测量头（含两台高速工业相机、进口相机镜头，带万向手柄可调节LED光源）、相机同步控制触发控制箱、系统标定板、系统可移动支撑架、动态采集分析软件、载荷加压控制通讯接口、计算机系统等组成。1.1 主要应用XTDIC 三维数字散斑动态变形测量分析系统是实验力学领域中一种重要的测试方法，其主要应用有：在材料力学性能测量方面：DIC已成功应用于各种复杂材料的力学性能测试中。如火箭发动剂固体燃料、橡胶、光纤、压电薄膜、复合材料以及木材、岩石、土方等天然材料的力学性能的检测中。值得注意的是，DIC被广泛应用于破坏力学研究中，包括裂纹尖端应变场测量、裂纹尖端张开位移测量以及高温下裂纹尖端应变场测量等。在细观力学测量方面：借助于扫描电子显微镜(SEM)、扫描隧道电子显微镜(STEM)以及原子力显微镜(AFM)，DIC被越来越多地应用于细观力学测量。最近，数字散斑相关方法还被应用于物体表面粗糙度的测量中。在损伤与破坏检测方面：DIC被应用于多种复杂材料，如岩石、炸药材料的破坏检测中。DIC还被应用于一些特殊器件，如陶瓷电容器、电子器件，电子封装的无损检测研究中。在生物力学测量方面：DIC被应用于测量手术复位后肱骨头在内旋转及前屈运动下大小结节的相对位移量，以及颈椎内固定器对人体颈椎运动生物力学性能的影响等。对于大中专院校的研究教学应用，本系统开展各种软组织、金属及复合材料性能测试、力学性能测试分析、有限元分析验证等研究和教学实验，具有大至1000%应变测量范围，并可以实时计算、实现动态全场的应变变形测量。在土木工程的相关研究中，如四点弯试件、半圆弧试件、悬臂梁实验，对应完整实验设计方案，以非接触式的方式提升研究手段，提高研究能力。亦可为学生提供可视化的教学工具，让学生的基础学习课程变得直观和可视，使复杂问题简单化、抽象问题直观化、隐蔽问题可视化。1.2 系统功能（1）基本测量功能：l ※测量幅面：支持几毫米到几米的测量幅面，可以根据需求定制测量幅面。l 测量相机：支持百万至千万像素、低速到高速、千兆网和Camera Link等多种相机接口，控制软件最大支持采集帧率10万 fps。l ※相机标定：支持多个相机（可多于8个）多种测量幅面的标定，支持外部拍摄图像标定。l ※测量模式：三维变形测量，同时支持单相机二维测量。l ※实时计算：采集图像的同时，可以实时进行三维全场应变计算，具备在线和离线两种计算处理模式。l 计算模式：具备自动计算和自定义计算两种模式。l 测量结果：全场三维坐标、位移、应变数据等动态变形数据，应变模式有工程应变、格林应变、真实应变等三种。l 多个检测工程：系统软件支持多个检测工程的计算、显示及分析。l ※支持系统：支持32位、64位windows操作系统，具备64位计算和多线程加速计算功能。（2）分析报告功能l ※18种变形应变计算功能：X、Y、Z、E三维位移；Z值投影；径向距离、径向距离差；径向角、径向角差；应变X、应变Y和应变XY；最大主应变；最小主应变；厚度减薄量；Mises应变；Tresca应变；剪切角。l ※坐标转换功能：321转换、参考点拟合、全局点转换、矩阵转换等多种坐标转换功能。l ※元素创建功能：三维点、线、面、圆、槽孔、矩形孔、球、圆柱、圆锥。l ※分析创建功能：点点距离、点线距离、点面距离、线线夹角、线面夹角、面面夹角。l 数据平滑功能：均值，中值，高斯滤波等多种平滑功能。l 数据插值功能：自动和手动两种数据插值模式。l 材料性能分析：自动计算材料的弹性模量和泊松比等参数。l 三维截线功能：可对三维测量结果进行直线或圆形截线分析。l 曲线绘制功能：所有测量结果均可以绘制成曲线图。l 成形极限分析功能：可绘制和编辑FLD成形极限曲线。l 视频创建功能：可将测量过程二维图像或者三维测量结果制作成视频并输出保存。l 数据输出功能：测量结果及分析结果输出成报表，支持TXT，XLS，DOC文件的输出。（3）采集控制功能l ※采集控制箱可以实现测量头的控制、多个相机的同步触发、多路模拟量和开关量数据采集、输入和输出信号控制。l 相机同步控制：多相机外同步触发信号。l ※外部采集通讯接口：支持外部载荷如微电子万能试验机等外部载荷联机采集通讯接口，通过串口通讯或者模拟量实时采集外部的加载力、位移等信号，并与三维全场应变测量数据实现同步，实现应力和应变数据的融合和统一。l 光源控制：可以实现测量过程中不同补光需要的LED光源控制。（4）预留扩展接口：l ※多测头同步检测接口：可以支持1~8个测头的多相机组同步测量，相机数目任意扩展，可以同步测量多个区域的变形应变，适用于不同实验条件需求下的变形应变测量。l ※显微应变测量：配合双目体式显微镜，系统可以实现微小视场的三维全场变形应变检测，并可支持扫描电镜、原子显微镜等显微图像的应变数据计算。l ※大尺寸全方位变形接口：支持摄影测量静态变形系统，实现全方位变形和局部全场应变检测数据的融合和统一。1.3 技术指标 指标名称技术指标1. ※核心技术多相机柔性标定、数字图像相关法2. 测量结果三维坐标、全场位移及应变，可视化显示及测量过程的视频录制输出，测量结果及数据输出成报表，支持TXT，XLS，DOC文件的输出。3. ※测量幅面支持1mm-4m范围的测量幅面，并配备相应编码型标定板标定架，可定制更多测量幅面。4. ※测量相机支持百万至千万像素相机，支持低速到高速相机，支持千兆网和Camera Link等多种相机接口，控制软件最大支持采集帧率10万 fps）5. 相机标定简单快捷，需要可支持任意数目相机的同时标定，支持外部图像标定6. ※位移测量精度0.005像素7. ※应变测量范围0.01%-1000%8. ※应变测量精度0.001%9. 测量模式三维变形测量，可兼容二维测量10. ※实时测量计算采集图像的同时，实时进行全场应变计算11. ※系统控制2采集控制箱可以实现测量头的控制、多个相机的同步触发、多路模拟量和开关量数据采集、输入和输出信号控制。2相机同步控制：多相机外同步触发信号。2外部采

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