DKTP微觀力學拉伸-低周疲勞測試儀

DKTP微觀力學拉伸-低周疲勞測試儀

DKTP微觀力學拉伸-低周疲勞測試儀是可對材料微觀變形損傷、組織結構變化進行可視化監測的典型的靜、動態原位測試技術之一，本公司針對材料的微觀力學性能測試及表征，開發生產了商業化原位拉伸-低周疲勞測試儀，包括超精密原位拉伸-低周疲勞測試儀（圖1）和大量程原位拉伸-低周疲勞測試儀（圖4）。該系列試驗設備是與吉林大學科研團隊聯合開發。

圖1 超精密原位拉伸-低周疲勞測試儀

應用

金屬材料

合金材料

陶瓷材料

仿生材料

復合材料

特點及優勢

超精密原位拉伸-低周疲勞測試儀，為材料制備、生命科學、航空航天和星際探索提供精準技術支撐

研制了結構緊湊的超精密原位拉伸-低周疲勞測試儀，可與光學顯微成像設備相兼容

實現在載荷作用下對材料微觀變形損傷機制與微觀組織演化等特性進行動態原位觀測

深入研究材料的宏觀力學行為與微觀組織結構演化規律

配備控制主機，專用檢測控制系統與配套分析處理軟件

的設計

壓電致動型超精密原位拉伸-低周疲勞測試儀，實現體積小巧、結構緊湊、能夠與多種觀測設備兼容

解決傳統疲勞測試裝置以測試壽命曲線為主而導致的測試周期長和能耗高的問題

解決了傳統疲勞裝置無法實現對材料試件進行實時觀測的問題

原位觀測時獲取更高的質量的圖像，對于微觀組織結構的觀測與分析能夠更加的清晰而準確

通過儀器測得材料彈性階段和斷裂前載荷隨時間變化曲線如圖2所示，測試材料表面形貌原位觀測圖像如圖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出其材料的塑性。

圖3測試材料表面形貌原位觀測圖像

如圖3（a）所示，整個斷口大致可分為裂紋擴展初期、裂紋擴展中期和瞬斷區三個區域。如圖3（b）所示，發現鎂合金在拉-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，說明在裂紋萌生及擴展過程中表面因擠壓而發生了位錯現象。


超精密原位拉伸-低周疲勞測試儀技術指標（系列PL01、PL02、PLP01等）

載荷力：1000N、3000N（系列）

加載力分辨率：100mN

疲勞試驗頻率：0.001-1Hz/10-20Hz

力值測試范圍：1%～99% FS

力測量精度：±1%示值

位移分辨率：1μm

加載行程：10mm

測試速度范圍：0～6.5/min

位移速度精度：優于±0.5%（空載）

速度負荷容量：3mm/min以下允許試驗力

壓電疊堆輸入波形：正弦波

樣品尺寸：毫米級

圖4大量程原位拉伸-低周疲勞測試儀

應用

金屬材料

合金材料

陶瓷材料

仿生材料

復合材料

特點及優勢

大量程原位拉伸-低周疲勞測試儀，為材料制備、生命科學、航空航天和星際探索提供精準技術支撐。

研制了結構緊湊的大量程原位拉伸-低周疲勞測試儀，可與光學顯微成像設備相兼容

實現在載荷作用下對材料微觀變形損傷機制與微觀組織演化等特性進行動態原位觀測

深入研究材料的宏觀力學行為與微觀組織結構演化規律

配備控制主機，專用檢測控制系統與配套分析處理軟件

的設計

采用精密驅動單元作動力源及位移信號輸出，通過精密傳動單元減速并實現力矩放大、及運動方式轉換，將旋轉運動轉換為直線運動對試件裝夾單元夾持的試件實施拉伸載荷，信號檢測單元檢測試件受力及變形情況。

實現體積小巧、結構緊湊、能夠與多種觀測設備兼容。

解決了傳統疲勞裝置無法實現對材料試件進行實時觀測的問題。

原位觀測時獲取更高的質量的圖像，對于微觀組織結構的觀測與分析能夠更加的清晰而準確

通過儀器測得材料試驗曲線如圖5所示，測試材料表面形貌原位觀測圖像如圖6所示。

圖5 材料試驗曲線

如圖5所示，彈性階段實驗數據得出重復性誤差為3.2%，表明重復性。

圖6 材料表面形貌原位觀測圖像

如圖6所示，試件表面出現魚鱗狀紋理，表明材料內部晶粒結構已經發生明顯變化直到試件斷裂圖像信息出現。


大量程原位拉伸-低周疲勞測試儀技術指標

載荷力： 3000N

加載力分辨率：1N

疲勞加載頻率范圍：1-50Hz

力值測試范圍：1%～99% FS

力測量精度：±1%示值

位移分辨率：2.5μm

加載行程：20mm

測試速度范圍：0～6.5/min

位移速度精度：優于±0.5%（空載）

速度負荷容量：3mm/min以下允許試驗力

疲勞載荷波形：正弦波、三角波、矩形波，可選

樣品尺寸：毫米級