連續(xù)介質(zhì)模型驗證——為各向異性材料有限元分析提供多尺度測試

微尺度試樣測試——降低材料開發(fā)成本

多功能模塊設計——滿足不同試驗及環(huán)境需求

連續(xù)介質(zhì)模型驗證

       在有限元分析（FEA）中，假定材料的力學性能是均勻一致的，以此來設定網(wǎng)格單元的尺寸，并且得到合理的計算次數(shù)。Psylotech公司的μTS系統(tǒng)是一個驗證連續(xù)介質(zhì)模型的工具，擁有超過6個量級的長度尺度。通過數(shù)字圖像相關（DIC）技術和優(yōu)化后的光學顯微鏡，在力學試驗中得到的位移場可以控制到0.1個像素的分辨率，位移場多可以達到25nm的分辨率，應變場分辨率可達到0.01%。

微尺度試樣測試

對于新型材料的研究和發(fā)展，因為納米顆粒增強復合材料的成本太高，不會大批量生產(chǎn)全部尺度的ASTM標準樣件。如果采用傳統(tǒng)狗骨形試件進行試樣測試，試驗成本會非常高。當試樣數(shù)量不多時，μTS結合DIC應變測量技術可以進行微尺度試樣測量并得到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

多功能模塊設計

        Psylotech公司的μTS系統(tǒng)以其廣泛的功能性在當今顯微系統(tǒng)市場脫穎而出。這些功能為材料試驗應用以及新興試驗技術提供了新的可能性。其功能主要包括：

1、滿足不同測量需求的夾具：

        μTS是一個多方面通用的試驗系統(tǒng)，適用于諸多力學試驗。試驗夾具可實現(xiàn)：剪切、拉伸、薄膜拉伸、壓縮、梁的彎曲。這些夾具也適用于斷裂力學試驗。

2，高分辨率載荷傳感器：

       Psylotech公司使用的電容載荷傳感器靈敏度是應變計傳感器的200倍。此載荷傳感器具有超高的靈敏度和相似的信號噪聲比，分辨率是應變計傳感器的100倍，即量程為1600N的載荷的分辨率能達到mN級。高分辨率的傳感器解決了低載荷試驗要額外配置小量程載荷傳感器的困擾，節(jié)省了載荷安裝和調(diào)整的時間，大大提升實驗效率。（patent：US008893398B2）

3，高分辨率十字頭位移傳感器：

      Psylotech公司在十字頭夾具上裝配電感式位移傳感器來直接測量局部應變。測量范圍25mm，測量分辨率25nm，可以近距離的測量很小的位移。系統(tǒng)兩端的支柱均可根據(jù)試件上的標距做調(diào)整，支柱長度可根據(jù)需要訂做。

4，可調(diào)工作臺：

      可調(diào)整的工作臺能夠保證在試驗過程中，分析區(qū)域一直處于顯微鏡物鏡視野范圍中心。用戶設置一個可調(diào)整的比例，軟件可以據(jù)此控制十字架頭，從而實現(xiàn)該功能。μTS試驗機包括所有固定裝置都可直接在工作臺的頂部裝配。該工作臺能夠實現(xiàn)完整的初階運動。

5，溫度箱：

      使用光學顯微鏡并配套溫度控制模塊可以加快熱力學模型的驗證。溫度箱可以提供-100℃至200℃的試驗環(huán)境并進行的DIC分析、載荷以及十字頭位移測量。溫度精度與穩(wěn)定性小于0.5℃，并且在幾分鐘內(nèi)就可以達到全部范圍的設定溫度。液氮系統(tǒng)集成了一個高流量鼓風機，可以確保試件表面各個位置均勻受熱。

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