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TT-FBS1 扭轉(zhuǎn)-豎向疲勞雙軸/三軸試驗系統(tǒng)

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豎向疲勞雙軸/三軸試驗

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蘇州拓測儀器設(shè)備有限公司(TOP-TEST)致力于為高校與科研院所提供專業(yè)的土木工程科教儀器設(shè)備及服務(wù),。

拓測儀器總部設(shè)在國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地,、長三角城市群重要的中心城市蘇州,并在北京,、安徽及浙江設(shè)有辦事處,,被評為“3A信用企業(yè)”及“重合同守信用企業(yè)”,具有獨(dú)立進(jìn)出口權(quán),。公司集研發(fā),、生產(chǎn)、銷售于一體,,并與國內(nèi)外土木工程儀器廠家建立了深度合作協(xié)作關(guān)系,,產(chǎn)品范圍包括:土工儀器、巖石儀器,、建材儀器,、公路儀器、檢測儀器,、監(jiān)測儀器,、物探儀器,、勘察儀器、實驗室整體方案及非標(biāo)定制等,。

    公司核心管理團(tuán)隊均具有多年土木工程儀器從業(yè)經(jīng)驗,,熟悉本行業(yè)的發(fā)展趨勢和特點(diǎn),能夠以用戶的實際需要為基礎(chǔ),,為廣大用戶提供合適及時的產(chǎn)品和服務(wù),。公司項目經(jīng)理均具有豐富的項目運(yùn)營管理經(jīng)驗,服務(wù)過的客戶包括:清華大學(xué),、北京交通大學(xué),、北京工業(yè)大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué),、北京林業(yè)大學(xué),、北京科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)(北京),、天津大學(xué),、天津城建大學(xué)、南京大學(xué),、河海大學(xué),、東南大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)(徐州),、常州大學(xué),、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)、華中科技大學(xué),、同濟(jì)大學(xué),、深圳大學(xué)、安徽建筑大學(xué),、合肥工業(yè)大學(xué),、鄭州大學(xué)、浙江大學(xué),、浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院,、紹興文理學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué),、太原理工大學(xué),、西安交通大學(xué)、陜西理工大學(xué),、長安大學(xué),、臨沂大學(xué)、淮陰工學(xué)院、佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院,、防災(zāi)科技學(xué)院,、浙江水利河口研究院、敦煌研究院,、*科學(xué)研究院、*公路科學(xué)研究院,、南水北調(diào)監(jiān)管中心,、中國地質(zhì)*、*地質(zhì)與地球物理研究所,、*西北生態(tài)環(huán)境資源研究院,、中國*海洋研究所、北京低碳清潔能源研究所,、中交一航院,、中鐵三局隧橋公司、中鐵十八局集團(tuán),、中鐵西南科學(xué)研究院,、中鋼集團(tuán)、中石化技術(shù)中心,、中勘冶金勘察設(shè)計研究院,、中航、中國恩菲,、中路高科,、大連現(xiàn)代海洋牧場研究院、新時代控股及四川建材院等等,。

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三軸儀,直剪儀,,十字板剪切儀,,固結(jié)儀,滲透儀,,流變儀,,收縮儀,數(shù)據(jù)采集儀

產(chǎn)地類別 國產(chǎn) 應(yīng)用領(lǐng)域 環(huán)保,化工,石油,能源,綜合

  扭轉(zhuǎn)-豎向疲勞雙軸/三軸試驗系統(tǒng)

     扭轉(zhuǎn)-豎向疲勞雙軸/三軸試驗系統(tǒng)是用于研究材料(如金屬,、復(fù)合材料,、巖土體)在復(fù)雜多軸循環(huán)荷載下疲勞特性,、累積損傷及失效機(jī)制的試驗設(shè)備。該系統(tǒng)通過獨(dú)立控制扭轉(zhuǎn)與軸向荷載,,模擬實際工程中的復(fù)合受力狀態(tài)(如傳動軸,、樁基、渦輪葉片等),。以下是系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu),、核心功能及典型試驗方法:

  1. 系統(tǒng)組成與核心模塊

  1加載框架與驅(qū)動單元

   雙軸模式

  – 軸向作動器:電液伺服控制,荷載±250Kn/±500Kn,,頻率0.01~50Hz(正弦/隨機(jī)波形),。

  – 扭轉(zhuǎn)作動器:獨(dú)立扭矩輸出±1000Nm/±2000Nm/±3000Nm,轉(zhuǎn)角±90°,,頻率0.01~30Hz,。(正弦/隨機(jī)波形)。

   三軸擴(kuò)展(選配):

  – 增加圍壓艙(壓力0~50MPa),,實現(xiàn)真三軸應(yīng)力狀態(tài)(σ1≠σ2≠σ3),。

  2關(guān)鍵傳感器與測量系統(tǒng)

傳感器類型

參數(shù)范圍

精度

應(yīng)用場景

雙向載荷傳感器

Fz: ±250Kn/±500Kn,

Mz: ±1000Nm/±2000Nm/±3000Nm

0.1% FS

實時荷載反饋

非接觸式光學(xué)編碼器

軸向位移±50mm,扭轉(zhuǎn)角±90°

分辨率1μm/0.001°

大變形測量

紅外熱像儀

溫度場監(jiān)測(-20~600℃)

空間分辨率0.5mm

局部發(fā)熱與損傷定位

聲發(fā)射陣列

頻帶50kHz~1MHz

觸發(fā)閾值40dB

裂紋萌生與擴(kuò)展監(jiān)測

  3環(huán)境模擬單元(選配)

   溫控艙:-70℃~300℃(液氮/電阻加熱),用于航空材料低溫疲勞測試。

   腐蝕介質(zhì)循環(huán):模擬酸雨,、海水等侵蝕環(huán)境(pH 2~12,流量可調(diào)),。

  2. 試驗?zāi)J脚c加載策略

  1復(fù)合加載波形

   相位控制

  – 同相位(軸向拉伸+扭轉(zhuǎn))、反相位(軸向壓縮+扭轉(zhuǎn))或任意相位差(0~360°),。

   波形組合

  – 軸向:三角波/方波,;扭轉(zhuǎn):正弦波/梯形波(支持自定義時程導(dǎo)入)。

  2典型試驗標(biāo)準(zhǔn)

試驗類型

標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

關(guān)鍵參數(shù)

金屬多軸疲勞

ASTM E2207, ISO 12106

應(yīng)力比R=-1,,頻率≤10Hz(避免熱效應(yīng))

復(fù)合材料層間剪切

ASTM D3518, GB/T 3354

扭轉(zhuǎn)角振幅±5°,,軸向預(yù)壓應(yīng)力10MPa

巖土動強(qiáng)度

ASTM D5311, SL 237-1999

圍壓1~30MPa,軸向應(yīng)變速率0.1%/min

  3損傷評估方法

   能量法:計算每循環(huán)耗散能(滯回環(huán)面積),。

   臨界平面法:結(jié)合剪切應(yīng)變幅與法向應(yīng)力(Fatemi-Socie模型),。

   數(shù)字圖像相關(guān)(DIC:全場應(yīng)變分析,定位應(yīng)變集中區(qū),。

  3. 控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集

   硬件平臺

  – 基于DOLI或NI PXIe-8840,,實現(xiàn)多通道同步控制(時延<10μs)。

   軟件功能

  – 實時調(diào)整PID參數(shù),,抑制軸向-扭轉(zhuǎn)耦合振動,。

  – 自動觸發(fā)停機(jī)條件(如軸向位移突增5%、扭矩下降20%)。

   數(shù)據(jù)輸出

  – 生成S-N曲線(應(yīng)力幅-壽命),、裂紋擴(kuò)展速率da/dN,,以及三維損傷演化云圖。

  4. 典型應(yīng)用案例

  1. 風(fēng)電主軸疲勞

  – 模擬啟停工況(軸向拉壓±200kN + 扭轉(zhuǎn)±1500Nm,,頻率2Hz),,預(yù)測10^6次循環(huán)壽命。

  2. 橋梁樁基抗震

  – 水平地震(軸向交變荷載)與車輛制動力矩(扭轉(zhuǎn))復(fù)合作用下的累積塑性變形,。

  3. 鈦合金生物植入物

  – 體液環(huán)境中(37℃, pH=7.4)的多軸微動疲勞測試(軸向±50N,,扭轉(zhuǎn)±0.5°)。

  5. 安全與校準(zhǔn)

   機(jī)械保護(hù)

  – 液壓過載保護(hù)(110%額定荷載自動卸荷),,緊急氣動制動。

   定期校準(zhǔn)

  – 軸向力:JJG 621-2012(標(biāo)準(zhǔn)測力儀),。

  – 扭矩:JJG 269-2006(標(biāo)準(zhǔn)扭矩扳手),。

  – 位移:激光干涉儀(ISO 9513)。








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