In der Luft- und Raumfahrt erfordert die Entwicklung neuer Verbundwerkstoffe die genaue Messung ihrer Zugfestigkeit und ihrer Ermüdungsdauer; In der Automobilindustrie bestimmen die mechanischen Eigenschaften von hochfesten Stahlplatten direkt die Sicherheitsklasse des Fahrzeugkarosseries; Im Bauwesen ist die Druckfestigkeit von Betonproben ein zentraler Indikator für die strukturelle Sicherheit. Hinter diesen kritischen Szenarien liegt die präzise Unterstützung der Mikrocomputer-Steuerung der Elektro-Servo-Universal-Testmaschine. Als Kernausrüstung im Bereich der Prüfung der mechanischen Materialeigenschaften definiert das Gerät die Grenzen der Materialprüfung mit einer Messgenauigkeit von ±0,5%, einer Verschiebungsauflösung von 0,01 mm und einer Reaktionsgeschwindigkeit in Millisekunden.

1. Technisches Prinzip: Präzisionssymphonie durch geschlossene Regelung

Das Gerät basiert auf einem Elektro-Servo-Schließkreissteuerungssystem und ermöglicht eine präzise Belastung durch die Synergie von Sensor-Regler-Aktor. Zu den Kernkomponenten gehören:

Hydraulisches Servo-Ladesystem: Hydraulische Pumpeneinheit mit hochpräzisem Breitband-Elektro-Hydraulisches Servoventil, um eine stufenlose Drehzahlregelung von 0-50mm / min zu erreichen.

Drei geschlossene Schleifensteuerung: Integrierte Testkraft, Verschiebung, Verformung Dreikanal geschlossene Schleifensteuerung, unterstützt gleichgeschwindigkeitsspannung, gleichgeschwindigkeitsspannung, konstante Positionsverschiebung und viele andere Modi. Beispielsweise bei einem Metalldehnprüf erfasst das System automatisch die Eigenschaften des Erbrechungspunkts bei einer Dehnungsgeschwindigkeit von 0,005/s und berechnet Parameter wie das Elastizitätsmodul und die Zugfestigkeit.

Intelligente Sensor-Array: Ausgestattet mit deutschen Kraftsensoren von HBM, japanischen Keynes-Optoelectronic-Encoders und elektronischen Stretchmetern von MTS in den USA, bildet ein mehrparametrisches synchrones Erfassungsnetzwerk. Bei Betonfestigkeitstests kann das System gleichzeitig Druckwerte, Verformungen und Störungen mit einer Datenerfassungsfrequenz von bis zu 1000 Hz erfassen.

Strukturelle Innovation: Durchbruch im modularen Design

Die modernen Testmaschinen verfügen über eine abwärtsförmige viersäulige, zylinderliche Hauptstruktur, die durch ein modulares Design funktionale Erweiterungen ermöglicht:

Unabhängige Hydraulikspannsysteme: Im Gegensatz zu herkömmlichen Trennsystemen sorgen unabhängige Hydraulikquellen dafür, dass die Spannkraft nicht von Druckschwankungen des Hauptsystems beeinflusst wird.

Doppelräumliche Arbeitsplattform: Der obere Raum wird für Dehnungsversuche verwendet, der untere Raum kann die Pressplatte, die Biegestütze und andere Zubehör ersetzen, um Kompression, Biegung, Schneiden und andere verschiedene Testmodi zu unterstützen.

Intelligenter Schutzmechanismus: Dreifaches Sicherheitssystem mit integriertem Softwaregrenzschutz, mechanischem Hartgrenzschutz und Überlastschutz. Wenn die Testkraft 95% des Nennwertes übersteigt, löst das System automatisch die Notbremse aus, um Schäden an der Anlage zu vermeiden.

Anwendungsszenarien: Vollständige Penetration vom Labor bis zum Industriefeld

Metallmaterialienprüfung: Im Bao Steel Research Institute wird das Gerät WAW-2000F zur Beurteilung der mechanischen Eigenschaften von Stahlplatten der dritten Generation für Fahrzeuge verwendet. Durch den Tieftemperaturdehntest von -40 ° C bestimmt das System die Brechdehnung des Materials in der Umgebung genau und bietet Datenunterstützung für das leichte Design des Karosseriums.

Forschung und Entwicklung von Verbundwerkstoffen: China Airlines verwendet diese Anlage zur Untersuchung der Schichtschneidfestigkeit von Kohlefaservermassen. Das Gerät ist mit einem elektronischen Streckmesser von 100 mm ausgestattet, das Mikrodeformationen von 0,001 mm erfasst, um sicherzustellen, dass die Prüfdaten der ASTM D5379 entsprechen.

Qualitätskontrolle im Bauwesen: Während des Baus der HKSAR-Brücke wurde die Testmaschine zur Druckfestigkeitsprüfung von Betonprobenblöcken verwendet. Die Genauigkeitsklasse von 0,5 erfüllt die Anforderungen der Norm JGJ/T 70-2009 und verkürzt den einzelnen Prüfzyklus von 28 Tagen der herkömmlichen Methode auf eine Echtzeit-Online-Überwachung.

Neue Energiebereiche: Das NINDE TIME Lab hat dieses Gerät zur Prüfung der Durchbrechungsfestigkeit der Lithiumbatterie-Membrane verwendet. Durch maßgeschneiderte Befestigungen kann das System mit einer Genauigkeit von 0,1 N die Messung von Mikronewton-Graden durchführen, was wichtige Parameter für das Design der Batteriesicherheit liefert.

Von Standardprobentests im Labor bis hin zur Online-Qualitätsüberwachung vor Ort in der Industrie, von der traditionellen Detektion von Metallmaterialien bis hin zur innovativen Forschung und Entwicklung von Verbundwerkstoffen, rekonstruiert die Mikrocomputer-gesteuerte Elektro-Servo-Universal-Testmaschine das technische Paradigme der Materialprüfung mit Millisekundenreaktion, Mikronengenauigkeit und intelligenten Funktionen. Durch die Kombination von Quantensensortechnologien, digitalen Zwillingen und Edge Computing wird dieser „Präzisionsmotor“ die Materialwissenschaft weiterhin in höhere Dimensionen treiben und die Transformation und Modernisierung der Fertigung mit Kernkraft vorantreiben.