我國試驗機行業(yè)發(fā)展至今已有60余年，從最初的以仿制國外產(chǎn)品，生產(chǎn)技術(shù)含量較低的機械/液壓式的萬(wàn)能試驗機及壓剪試驗機、巖石三軸試驗機等產(chǎn)品，到如今的像高精度試驗機進(jìn)軍，從靜態(tài)試驗機向動(dòng)態(tài)試驗機發(fā)展，取得了眾多成果。同時(shí)國產(chǎn)試驗機的現狀又讓人不得不思考產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展。
隨著(zhù)全球科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)生產(chǎn)要求的提高，曾經(jīng)“冷僻”的試驗機行業(yè)如今已走出“深閨”，日益向人們彰示這一行業(yè)的市場(chǎng)潛力與強勁的發(fā)展勢頭，有數據顯示，中國試驗機市場(chǎng)銷(xiāo)售總額每年可高達40億人民幣。
目前我國試驗機技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在測量技術(shù)、控制技術(shù)、計算機應用技術(shù)、DSP技術(shù)、全數字化技術(shù)等領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，這也促使我國電子萬(wàn)能試驗機、微機控制液壓萬(wàn)能試驗機、電液伺服動(dòng)靜萬(wàn)能試驗機、高頻疲勞試驗機、動(dòng)平衡機、大噸位電動(dòng)振動(dòng)臺以及硬度計等產(chǎn)品有了進(jìn)一步提升和發(fā)展。此外，多通道、多自由度協(xié)調加載的力學(xué)性能測試系統和實(shí)際工況模擬試驗系統的開(kāi)也促使新產(chǎn)品更多的誕生，這些都為我國試驗機產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了推動(dòng)作用。
盡管我國在試驗機領(lǐng)域取得了眾多成果，但是也存在著(zhù)一些不足。如國產(chǎn)靜態(tài)試驗機在工藝性能、穩定性、可靠性、個(gè)性化定制、軟件的開(kāi)放性等方面還無(wú)法無(wú)國外產(chǎn)品相匹敵。在動(dòng)態(tài)試驗機方面，伺服閥、作動(dòng)器、控制器等關(guān)鍵技術(shù)還需要進(jìn)一步突破，減少對國外關(guān)鍵技術(shù)的依賴(lài)。
任職于北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的王春生教授近日談到試驗機技術(shù)的發(fā)展方向時(shí)，指出，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)。
我國試驗機產(chǎn)業(yè)要想取得良性發(fā)展，未來(lái)就必須注重技術(shù)創(chuàng )新，掌握關(guān)鍵技術(shù)。未來(lái)試驗機試驗對象將會(huì )從材料、零部件擴展到整機、整車(chē)、系統、重大設施和各類(lèi)工程項目。企業(yè)的中心實(shí)驗室、質(zhì)檢部門(mén)、生產(chǎn)現場(chǎng)、工程項目的施工現場(chǎng)也將會(huì )逐漸應用試驗機。線(xiàn)連續、實(shí)時(shí)、自動(dòng)化實(shí)驗方式成趨勢，實(shí)驗理論也會(huì )不斷提升指導技術(shù)創(chuàng )新。未來(lái)模塊化、系列化、共用化、特種、專(zhuān)業(yè)化、動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化多方向發(fā)展試驗機，將會(huì )成為試驗機發(fā)展主流趨勢。 |
