| 試驗機技術(shù)走向：“大、小、精”與“環(huán)境模擬”
20世紀，隨著(zhù)液壓伺服技術(shù)與電子計算機技術(shù)的引入，試驗機測試技術(shù)可以實(shí)現過(guò)去人工操作不可能完成的試驗，使材料性能研究達到了一個(gè)全新高度。進(jìn)入21世紀以來(lái)，全球高科技飛速發(fā)展，對試驗機技術(shù)提出了更多、更高的測試要求。
關(guān)于試驗機技術(shù)的發(fā)展方向，金力試驗機專(zhuān)家談到，在現代科學(xué)技術(shù)的背景下，材料的工作條件非常復雜，人們對材料力學(xué)性能測試要求不斷提高，因此，市場(chǎng)上也日漸出現了各種型號與功能的試驗機產(chǎn)品。從目前各種新型的試驗機來(lái)看，試驗機技術(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，我國航空航天事業(yè)發(fā)展很快，諸如導彈、火箭這樣的大型結構件越來(lái)越多。另外，我國將逐步開(kāi)放3000米以下的低空領(lǐng)域，如此以來(lái)，小型飛機的市場(chǎng)需求將會(huì )大幅提升，這些都將大大促進(jìn)試驗機往“大”的方向不斷拓展。
(2)“小、精”：精度是各種儀器設備永遠不變的追求之一，試驗機亦不例外。與航空航天領(lǐng)域不同的是，在生物醫學(xué)工程方面，人們需要對一些微小材料、微小部件進(jìn)行性能評價(jià)，如人體骨骼、眼睛的鞏膜等生物材料，其感應量在0.1N，而通常的試驗機精度很難達到，這就要求廠(chǎng)家能夠提供更為小巧、靈敏的試驗機“精”品。
(3)“環(huán)境模擬”：目前，環(huán)境模擬技術(shù)已成為試驗機技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展，材料測試不再局限于力的模擬，對于極端試驗條件下的環(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、超輻射、耐腐蝕等。例如，液氧、液氮、液氫的儲存罐材料要模擬航空航天環(huán)境，以便能更為精準地測試材料的力學(xué)性能。
試驗機正往更“細”、更“新”的應用領(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，當時(shí)主要是利用機械測試設備進(jìn)行靜態(tài)試驗，用以評價(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、超導材料等新材料的開(kāi)發(fā)與使用，極大地拓展了試驗機的應用領(lǐng)域。
目前，試驗機主要針對材料的強度、剛度、硬度、彈性、塑性、韌性、延性、表面與內部缺陷等參數進(jìn)行力學(xué)性能測試和分析研究，可以廣泛地應于在礦企業(yè)、計量部門(mén)、科研院所的現場(chǎng)和實(shí)驗室，具體領(lǐng)域涉及到航天航空、機械制造、石油化工、食品、醫藥包裝、車(chē)輛制造、電線(xiàn)電纜、紡織纖維、塑料橡膠、建筑建材等各行各業(yè)。
金力試驗機專(zhuān)家介紹到，若從力學(xué)實(shí)驗角度來(lái)看，試驗機的應用領(lǐng)域可以分為兩大部分：一是結構力學(xué)，一是實(shí)驗力學(xué)(包括材料研究與材料檢驗)。過(guò)去，試驗機一般常用于汽車(chē)零部件、塑料、巖石力學(xué)、工程結構件等傳統領(lǐng)域的常規材料測試。近幾年，隨著(zhù)我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們需要更輕更強的材料用于制造飛機、火箭、汽車(chē)等，這使得試驗機的應用領(lǐng)域逐漸往更細的領(lǐng)域、更新的方向發(fā)展。大至飛機、導彈、火箭、衛星等大型結構件，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(zhù)試驗機的廣泛應用，我國從事材料性能測試的人員隊伍也已變得相當龐大。單就專(zhuān)業(yè)會(huì )議而言，國內外每年都會(huì )召開(kāi)規模很大的各種力學(xué)會(huì )議，如國際斷裂力學(xué)會(huì )議、疲勞斷裂會(huì )議、常規力學(xué)會(huì )議等。 |
