| 試驗(yàn)機(jī)技術(shù)走向：“大、小、精”與“環(huán)境模擬”
20世紀(jì)，隨著液壓伺服技術(shù)與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，試驗(yàn)機(jī)測(cè)試技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)過(guò)去人工操作不可能完成的試驗(yàn)，使材料性能研究達(dá)到了一個(gè)全新高度。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，全球高科技飛速發(fā)展，對(duì)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)提出了更多、更高的測(cè)試要求。
關(guān)于試驗(yàn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向，金力試驗(yàn)機(jī)專家談到，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的背景下，材料的工作條件非常復(fù)雜，人們對(duì)材料力學(xué)性能測(cè)試要求不斷提高，因此，市場(chǎng)上也日漸出現(xiàn)了各種型號(hào)與功能的試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品。從目前各種新型的試驗(yàn)機(jī)來(lái)看，試驗(yàn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向主要包括“大、小、精”以及“環(huán)境模擬”。
(1)“大”：近幾年，我國(guó)航空航天事業(yè)發(fā)展很快，諸如導(dǎo)彈、火箭這樣的大型結(jié)構(gòu)件越來(lái)越多。另外，我國(guó)將逐步開(kāi)放3000米以下的低空領(lǐng)域，如此以來(lái)，小型飛機(jī)的市場(chǎng)需求將會(huì)大幅提升，這些都將大大促進(jìn)試驗(yàn)機(jī)往“大”的方向不斷拓展。
(2)“小、精”：精度是各種儀器設(shè)備永遠(yuǎn)不變的追求之一，試驗(yàn)機(jī)亦不例外。與航空航天領(lǐng)域不同的是，在生物醫(yī)學(xué)工程方面，人們需要對(duì)一些微小材料、微小部件進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，如人體骨骼、眼睛的鞏膜等生物材料，其感應(yīng)量在0.1N，而通常的試驗(yàn)機(jī)精度很難達(dá)到，這就要求廠家能夠提供更為小巧、靈敏的試驗(yàn)機(jī)“精”品。
(3)“環(huán)境模擬”：目前，環(huán)境模擬技術(shù)已成為試驗(yàn)機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。隨著工業(yè)的發(fā)展，材料測(cè)試不再局限于力的模擬，對(duì)于極端試驗(yàn)條件下的環(huán)境模擬要求也越來(lái)越多：超高壓、超高溫、超低溫、超真空、超高強(qiáng)、超輻射、耐腐蝕等。例如，液氧、液氮、液氫的儲(chǔ)存罐材料要模擬航空航天環(huán)境，以便能更為精準(zhǔn)地測(cè)試材料的力學(xué)性能。
試驗(yàn)機(jī)正往更“細(xì)”、更“新”的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展
材料性能的研究起始于歐洲工業(yè)革命時(shí)期，當(dāng)時(shí)主要是利用機(jī)械測(cè)試設(shè)備進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn)，用以評(píng)價(jià)材料在拉壓和彎曲載荷作用下的力學(xué)特征。近幾年，合金材料、聚合物材料、陶瓷材料、超導(dǎo)材料等新材料的開(kāi)發(fā)與使用，極大地拓展了試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。
目前，試驗(yàn)機(jī)主要針對(duì)材料的強(qiáng)度、剛度、硬度、彈性、塑性、韌性、延性、表面與內(nèi)部缺陷等參數(shù)進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試和分析研究，可以廣泛地應(yīng)于在礦企業(yè)、計(jì)量部門、科研院所的現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室，具體領(lǐng)域涉及到航天航空、機(jī)械制造、石油化工、食品、醫(yī)藥包裝、車輛制造、電線電纜、紡織纖維、塑料橡膠、建筑建材等各行各業(yè)。
金力試驗(yàn)機(jī)專家介紹到，若從力學(xué)實(shí)驗(yàn)角度來(lái)看，試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域可以分為兩大部分：一是結(jié)構(gòu)力學(xué)，一是實(shí)驗(yàn)力學(xué)(包括材料研究與材料檢驗(yàn))。過(guò)去，試驗(yàn)機(jī)一般常用于汽車零部件、塑料、巖石力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)件等傳統(tǒng)領(lǐng)域的常規(guī)材料測(cè)試。近幾年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們需要更輕更強(qiáng)的材料用于制造飛機(jī)、火箭、汽車等，這使得試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸往更細(xì)的領(lǐng)域、更新的方向發(fā)展。大至飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星等大型結(jié)構(gòu)件，小至人體骨骼、眼睛鞏膜、電子材料、玻璃、牛肉干、布料等，可謂是和我們的衣、食、住、行息息相關(guān)。
另外，隨著試驗(yàn)機(jī)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)從事材料性能測(cè)試的人員隊(duì)伍也已變得相當(dāng)龐大。單就專業(yè)會(huì)議而言，國(guó)內(nèi)外每年都會(huì)召開(kāi)規(guī)模很大的各種力學(xué)會(huì)議，如國(guó)際斷裂力學(xué)會(huì)議、疲勞斷裂會(huì)議、常規(guī)力學(xué)會(huì)議等。 |
