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测试与结构研究实验室,“,

测试和结构研究实验室

测试与结构研究实验室(TSRL)是一个涵盖广泛应用领域的多学科设施. 该设施的目的是为信誉最好的网投十大平台提供最先进的材料和结构测试设施,使测量方法的发展成为可能,重点是利用成像系统提供结构性能的信誉最好的网投十大平台. TSRL为实验力学研究提供了一个主要的地区和国家中心,其主要目标是培养对材料和结构行为的学术和科学探究. 

在TSRL进行的研究涉及微观结构-性能关系, 材料结构的合成, 设计-生产耦合和流固相互作用.

TSRL包含广泛的静态, 循环和高应变率的机器,能够测试各种材料的加载规模, 长度尺度, 温度刻度和应变速率. 信誉最好的网投十大平台也使用大量的非接触, 用于识别和量化结构和组件中的损伤和缺陷的无损成像技术. 还有制造复合材料部件的设施. 

Overview-of-testing-and-structures-research-laboratory

典型应用包括:

  • 机械性能评估
  • 结构损伤起始的识别
  • 实际构件的应力评估
  • 试验有限元模型验证
  • 粘结接头的贯通厚度应变图
  • 疲劳裂纹扩展的识别与监测
  • 夹层结构破坏过程中面板的变形
  • 试样或结构表面的变形或应变图的测量
  • 复合材料、金属和泡沫试样在高速率加载下的应变测量
  • 部件内部损伤演化和损伤累积的监测
  • 复合材料或金属样品的无损评价, 或粘结接头的缺陷识别
测试与结构实验室-机器

机械测试能力和设备

TSRL包含广泛的静态, 循环和高应变率的机器,能够测试各种材料的加载规模, 长度尺度, 温度刻度和应变速率. 设备包括:

技术人员使用下肢假肢模拟器
  • 机电试验机
  • 电动试验机
  • 伺服液压试验机
  • 高应变率设施
  • 应变测量设备

用于静态加载和材料特性的机电机械

  • 适用于拉伸、压缩、剪切和弯曲试验
  • 容量范围:100N, 500N, 2kn, 5kN, 50kn和100kN测压元件
  • 大范围的夹具,握把和加载夹具,允许不同的样品尺寸
  • 四台机器:Instron 5569、Instron 4204、Instron 3369和Instron 6023
  • 蓝山通用软件界面 

电动力试验机用于静态或循环试验

  • 优异的材料特性在静态和动态加载
  • 适用于拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭转试验
  • 适用于高周和低周疲劳试验
  • 大范围的夹具,握把,装载夹具 
  • BNC输出,用于同步和记录测试数据(负载,扩展,应变等)
  • 扭转试验能力可达100Nm,轴向载荷可达10kN
  • 两台机器:Instron Electropuls E1000和E10000机器
  • Bluehill Universal和Wavematrix 2软件界面

用于静态或循环试验的液压试验机

  • 优异的材料特性在静态和动态加载
  • 适用于拉伸、压缩、剪切、疲劳和弯曲试验.
  • 大范围的测压元件能力:5千牛,10千牛,40千牛,100千牛和630千牛
  • 大范围的夹具,握把,加载夹具和机器旅行的不同尺寸的样品
  • BNC输出,用于同步和记录测试数据(负载,扩展,应变等)
  • 六台机器:Instron 8802, 8501, 8502, 8032, DMG200和申克630机器
  • Bluehill Universal和Wavematrix 2软件界面

高应变率试验设施

  • Instron VHS高速试验机,执行机构速度:0.001毫秒-1到20毫秒-1
  • CEAST 9350降重冲击机,高能系统高达1800j
  • 惯性冲击装置(气枪),冲击速度可达100毫秒-1,能量为2.2 kJ 

应变测量设备

  • 应变测量和数据采集设备(Vishay Strainsmart 8000)
  • 大范围拉伸测量用于静态和动态应变测量
  • Matalect DCM-2裂纹扩展监测系统(DCPD)
  • 数字图像相关系统(参见成像功能)
幻灯片的图像
测试与结构研究实验室(概述)
幻灯片的图像
Instron 6032(左)- Instron 3369(右)
幻灯片的图像
Fast-M2K红外线探测器
幻灯片的图像
Instron Electropuls E1000(左)- Electropuls E10000(右)
幻灯片的图像
下肢假肢模拟器
幻灯片的图像
惯性冲击钻机
幻灯片的图像
搅拌摩擦焊接头的背对背数字图像相关(DIC)
幻灯片的图像
Instron 8802(左)- Instron 8501带热真空室(右)
幻灯片的图像
GFRP试样在多轴载荷作用下
幻灯片的图像
Instron VHS(左)- CEAST 9350(右)
幻灯片的图像
使用DIC对3D打印材料进行压缩

影像能力及设备

TSRL承载了进行大量非接触的设备, 无损成像技术,可用于识别和量化结构和组件中的损伤和缺陷. 技术包括:

学生在实验室做测试
  • 数字图像相关(DIC)
  • 高速成像
  • 网格法
  • 红外温度记录
  • 热弹性应力分析(运输安全管理局)
  • 脉冲和脉冲相位热像(PT/PPT)

下面列出了信誉最好的网投十大平台信誉最好的网投十大平台可用的实验技术和设备的信誉最好的网投十大平台.

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数字图像相关(DIC)

数字图像相关(DIC)

DIC是一种非接触的全场测量技术,能够获得二维结构试件表面的面内应变和三维结构试件表面的面外变形. 标本的制备具有随机散斑图案, 通常通过印刷或使用喷漆, 在变形过程中,用一台或多台白光成像摄像机捕获高分辨率图像. 

应用程序:

  • 试样或结构表面的变形或应变图的测量
  • 粘结接头的贯通厚度应变图
  • 夹层结构破坏过程中面板的变形
  • 复合材料、金属和泡沫试样在高速率加载下的应变测量

高速成像

高速成像指的是在高帧率下收集图像的能力. 然后,这些图像可用于创建事件的视频或用于方便测量. 本文档中列出的任何其他成像技术(DIC, 网格, 温度记录, 运输安全管理局, 等)或其他地方可以使用高速成像. White light imaging can be performed from <1 frame per second up to 5 million frames per second. Infra-red (IR) imaging can be performed from <1 frame per second up to 100,000 frames per second.

应用程序:

  • 高应变率机械性能
  • 失效机制的特征
  • 材料描述
  • 复合材料动态强度
  • 高速数字图像相关和成像方法 
网格法
网格法

网格法

网格法是一种适用于小变形试件面内位移和应变分量测量的方法. 该方法是数字图像相关(DIC)的一种替代方法,DIC使用规则标记(网格),而不是随机模式. 这使得使用空间相移算法提取位移场成为可能. 结果是, 空间分辨率优于DIC(通常, 一个5×5像素子集的独立位移数据点),具有大致相同的位移分辨率.

网格法在测量分辨率和空间分辨率之间有很好的折衷, 从而使它成为表征应变梯度的有效工具.

红外温度记录

红外温度记录

红外热像学(IRT)是指利用材料表面的红外(IR)发射来推断材料温度的一般学科. IRT是基于普朗克定律,即任何物体在高于绝对温度时都会发出辐射. 在环境温度下,峰值发射在红外光谱(~ 1μm ~ 1 mm波长)

应用程序:

用视线直接测量感兴趣的物体的温度:

  • 工艺的热成像
  • 结构中的损伤起始
  • 可用于特定应用的其他热成像技术范围. 
热弹性应力分析(运输安全管理局)
热弹性应力分析(运输安全管理局)

热弹性应力分析(运输安全管理局)

运输安全管理局是一种已建立的非接触分析技术,可提供循环加载构件表面的全场应力数据. 它是基于当材料受到弹性应变变化时发生的微小温度变化, 通常被称为“热弹性效应”. 

这项技术是便携式的, 一种从试件或构件表面获取应力信誉最好的网投十大平台的快速、可靠的方法.

应用程序:

  • 实际构件中应力分布的识别
  • 疲劳裂纹扩展的识别与监测
  • 部件内部损伤演化和损伤累积的监测
  • 有限元模型验证
CFRP面板聚四氟乙烯镶件PPT相位图
CFRP面板聚四氟乙烯镶件PPT相位图

脉冲和脉冲相位热像(PT/PPT)

脉冲热像法是一种主动热像法.  它涉及到在样品表面应用热脉冲,并使用红外探测器监测表面温度的演变,因为热锋传播通过材料.  如果表面以下的材料在整个样品中是均匀的,那么表面温度就会均匀衰减.  如果有不同热性质的体积, 例如表面下的缺陷, 然后缺陷上方的表面温度会随周围区域的变化而变化.

CFRP单搭接的热PT和PPT相位图
CFRP单搭接的热PT(左)和PPT相位(右)图

在脉冲热像中,红外热数据是直接评估的,而在脉冲相位热像中,该数据使用快速傅里叶变换获得相位值. 这些相值受表面效应的影响较小, 比如加热不均, 这样就可以对材料进行更深入的探究. 应用包括复合材料或金属样品的无损评价, 或粘结接头的缺陷识别.

设备简介

下节简要概述成像设备

白光相机

  • 4 x MANTA G504B (5MPx)
  • 2 x E-Lite LaVision (5MPx)
  • 2 x LaVision Imager LX / x - lite (26 MPx)
  • 2 x FLIR Blackfly S (25MPx)

高速白光相机

  • 2 x iX 513 i-speed系列(6000 fps全帧高达100万fps)
  • 2 x AOS Q-PRI (2000 fps全帧)
  • 1台岛津HPV-X(最高500万帧每秒)
  • 1 x Photron SA3(高达50,000 fps)
  • 1 x MotionPro X3plus(高达50,000 fps)

红外线成像系统

  • 1 x Telops FAST-M2K(2000帧/秒全帧高达100,000帧/秒)
  • 1 x FLIR SC5000 / Cedip银480M 
  • 1 x FLIR A655sc微辐射热计
  • 镜头范围广 

制造能力及设备

学生在实验室做测试

复合材料制造实验室可以使用预浸料进行铺层, 手铺和树脂灌注技术. 该房间包括用于切割和层压的工作台, 用于固化的高压灭菌器和烤箱, 还有一个用来储存材料的冰箱. 信誉最好的网投十大平台经常从碳纤维,玻璃纤维和天然纤维生产样品和组件.

安德鲁·罗宾逊博士,首席实验主任, A.Robinson@soton.ac.uk
 
测试与结构研究实验室(TSRL) 
国家基础设施实验室(N|I|L) 
178号楼2011室 
信誉最好的网投十大平台 
伯德伍德创新校园,信誉最好的网投十大平台,伯吉斯路,SO16 7QF 
 
除了教学和科研活动, TSRL经常为外部客户提供咨询和企业项目. 如果您想进一步讨论功能和服务,请与信誉最好的网投十大平台联系. 
 

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