壓縮測試的案例
聚合物基復(fù)合材料沖擊后壓縮強(qiáng)度（CAI）測試標(biāo)準(zhǔn)解讀及主要挑戰(zhàn)分析
在此背景下，“沖擊后壓縮”（Compression After Impact, CAI）性能測試，成為復(fù)合材料研發(fā)、質(zhì)量控制、選型決策中不可或缺的核心環(huán)節(jié)，更是連接實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)與市場實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵橋梁。
Background
什么是CAI測試？
很多人將CAI測試誤解為單一的沖擊實(shí)驗(yàn)，實(shí)則不然——它是一套完整的系統(tǒng)性能評(píng)估流程，核心目的是模擬復(fù)合材料在實(shí)際服役中“遭遇低能量沖擊后繼續(xù)承載”的嚴(yán)峻工況，精準(zhǔn)考核材料受損后的剩余壓縮強(qiáng)度。
其測試邏輯可概括為兩步：
第一步，通過標(biāo)準(zhǔn)化的落錘沖擊或準(zhǔn)靜態(tài)壓痕方法，在復(fù)合材料層合板試樣上引入可控、可重復(fù)的損傷，模擬實(shí)際使用中可能遇到的沖擊場景；
第二步，將已產(chǎn)生損傷的試樣固定在專用支撐夾具中，進(jìn)行壓縮試驗(yàn)直至失效，最終測定其壓縮殘余強(qiáng)度，以此判斷材料在受損后的結(jié)構(gòu)可靠性。簡單來說，CAI測試就是給復(fù)合材料做“抗沖擊后的耐力測試”，直接決定材料能否在復(fù)雜工況下安全服役。
Standard
檢測標(biāo)準(zhǔn)解讀
當(dāng)前，業(yè)界普遍遵循ASTM D7136（落錘沖擊）與D7137（壓縮殘余強(qiáng)度）標(biāo)準(zhǔn)體系。這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了從試樣制備、沖擊引入到最終壓縮測試的全過程。
1. 核心試樣
標(biāo)準(zhǔn)推薦針對(duì)厚度為4.0至6.0毫米,建議厚度為5mm的層合板進(jìn)行測試，鋪層方式對(duì)結(jié)果有決定性影響。例如，單向纖維增強(qiáng)材料通常采用[45/0/-45/90]NS的堆疊順序，而編織織物纖維增強(qiáng)材料則推薦[(+45/-45)/(0/90)]NS。
2. 沖擊引入
標(biāo)準(zhǔn)落錘沖擊采用質(zhì)量為5.5±0.25千克、沖頭直徑為16±0.1毫米的半球形沖擊器。沖擊能量通常根據(jù)試樣厚度進(jìn)行歸一化計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)指定沖擊能量與試樣厚度之比為6.7 J/mm。
展開 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)基頻振動(dòng)測試和仿真
論文價(jià)值的評(píng)定意見：
壓縮機(jī)振動(dòng)是制冷設(shè)備整機(jī)振動(dòng)噪聲的主要原因，對(duì)于壓縮機(jī)振動(dòng)的測試分析及仿真技術(shù)進(jìn)行研究有助于提升壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造水平。該論文通過ODS方法測試了壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的殼體振動(dòng)分布規(guī)律，并利用諧響應(yīng)仿真方法準(zhǔn)確的模擬了壓縮機(jī)的基頻振動(dòng)，為壓縮機(jī)振動(dòng)預(yù)測分析等提供了一定的借鑒。
李政 王海軍
上海海立電器有限公司
摘要
Abstract
通過對(duì)壓縮機(jī)殼體表面的工作振型（ODS）測試，獲得了壓縮機(jī)殼體表面的徑向、軸向、切向基頻振動(dòng)分布。通過構(gòu)建包含內(nèi)部結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)模型，利用ANSYS諧響應(yīng)分析模塊，對(duì)壓縮機(jī)基頻振動(dòng)進(jìn)行了模擬仿真。
展開 新型無油渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部熱力學(xué)特性和性能測試
（2）通過對(duì)渦旋壓縮機(jī)的數(shù)值模擬，得到了工作腔內(nèi)工質(zhì)物理性態(tài)的分布，通過徑向間隙產(chǎn)生的切向泄漏對(duì)工作腔內(nèi)溫度和速度的影響較大，對(duì)壓力的影響較小；渦旋壓縮機(jī)的進(jìn)、出口質(zhì)量流量和流速在工作周期都呈循環(huán)變化，出口處質(zhì)量流量和流速均比進(jìn)口處大。
（3）通過試驗(yàn)測試發(fā)現(xiàn)，排氣壓力較高時(shí)，渦旋壓縮機(jī)的整機(jī)性能都會(huì)有所下降。因此，在額定轉(zhuǎn)速下，如果壓縮機(jī)長期在高排氣壓力狀態(tài)下工作，會(huì)使其輸出性能嚴(yán)重降低。
文章來源：汽車CFD熱管理
復(fù)合材料沖擊后壓縮強(qiáng)度（CAI）測試關(guān)鍵要點(diǎn)，確保天舟貨運(yùn)飛船飛行安全性
然而，這些優(yōu)勢是采用多種原材料并通過增加材料復(fù)雜性為代價(jià)的，因而對(duì)于這些材料的測試也帶來了一定的挑戰(zhàn)。
材料特性的基本表征包括在不同的載荷條件下進(jìn)行一系列試驗(yàn)——拉伸、壓縮、剪切和彎曲。復(fù)合材料具有各向異性（即力學(xué)性能取決于方向）和不均勻性（即材料成分不均勻，如增強(qiáng)纖維與樹脂基體）。對(duì)于關(guān)鍵的復(fù)合材料應(yīng)用，通常需要進(jìn)行其他更復(fù)雜的試驗(yàn)來確定材料在使用條件下以及在典型環(huán)境中的耐久性。比如，評(píng)估航空航天工業(yè)復(fù)合材料沖擊后壓縮（CAI）試驗(yàn)、風(fēng)能行業(yè)疲勞載荷以及汽車碰撞防護(hù)的高速拉伸試驗(yàn)都很重要。
CAI的含義
CAI（沖擊后壓縮強(qiáng)度）實(shí)際上有兩種含義：
1） 評(píng)定含損傷時(shí)的材料性能指標(biāo)；
2） 復(fù)合材料層壓板受沖擊產(chǎn)生損傷后的壓縮強(qiáng)度。前者一定是對(duì)特定的層壓板，在特定條件下得到的含沖擊損傷層壓板的壓縮強(qiáng)度；而后者可以是任意的層壓板（包括結(jié)構(gòu)）在壓縮載荷下的壓縮剩余強(qiáng)度；
由于CAI值不僅用于評(píng)定材料性能的指標(biāo)，同時(shí)也是用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定設(shè)計(jì)值的基礎(chǔ)，因此纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的CAI值測試越來越重要，隨著人們對(duì)CAI值不斷的理解和深入，由初始僅作為評(píng)定樹脂增韌的標(biāo)準(zhǔn)，到目前已用于從材料研制擴(kuò)展到為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等提供有關(guān)損傷容限能力的知識(shí)數(shù)據(jù)需求。
CAI測試標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)
常用的測試標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D7137/D7137M、ASTM D7136/D7136M、ISO 18352，試驗(yàn)機(jī)的同軸度、夾具的選擇以及壓盤的平行度都會(huì)對(duì)測試結(jié)果產(chǎn)生較大影響。
展開 
低溫循環(huán)老化對(duì)鋰離子電池機(jī)械濫用安全性的影響
圖2 電池單體擠壓力-電-熱響應(yīng)變化：（a）力響應(yīng)變化；（b）電響應(yīng)變化；（c）熱響應(yīng)變化
03、電池單體擠壓測試
電池組分測試發(fā)現(xiàn)，正極和隔膜的力學(xué)性能未發(fā)生明顯改變，組分材料性能的變化主要集中在負(fù)極。在拉伸試驗(yàn)中，負(fù)極電極（涂層+集流體+涂層）和單獨(dú)集流體的響應(yīng)力水平近似，涂層的抗拉能力明顯減弱；在層疊壓縮試驗(yàn)中，其力-位移曲線發(fā)生了明顯的右移現(xiàn)象，與單體力學(xué)響應(yīng)變化相似，從另一個(gè)方面證明了老化電池?cái)D壓響應(yīng)發(fā)生變化的主要原因來源于負(fù)極。層疊電極壓縮測試中，其力響應(yīng)主要由涂層主導(dǎo)，可以推測主要是由于負(fù)極涂層的性能發(fā)生了改變。
圖3 電池負(fù)極測試結(jié)果：（a）單向拉伸；（b）層疊壓縮
04、電池組分形貌的改變
為進(jìn)一步電池負(fù)極組分形貌的變化，我們對(duì)電池的負(fù)極表面進(jìn)行了電鏡掃描。對(duì)于新鮮電池，可以清楚地看到石墨顆粒。當(dāng)電池低溫老化之后，負(fù)極表面出現(xiàn)苔癬狀沉積物，覆蓋在負(fù)極石墨顆粒上面，且表面出現(xiàn)明顯的裂紋。將老化負(fù)極樣品在空氣中放置48h，再次觀察負(fù)極表面形貌，可發(fā)現(xiàn)負(fù)極表面呈水泥狀，可以隱約看到石墨顆粒。考慮到本研究電池老化環(huán)境為0攝氏度，聯(lián)系文獻(xiàn)結(jié)果，可以推測負(fù)極表面苔癬狀物質(zhì)為鋰枝晶，在空氣中放置后，與空氣反應(yīng)生成碳酸鋰。
圖4 老化后電池負(fù)極微觀形貌變化
05、機(jī)理討論
在低溫老化過程中，主要發(fā)生變化的組分為負(fù)極，變化主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：
（1）負(fù)極表面產(chǎn)生鋰枝晶；
（2）負(fù)極活性顆粒逐漸破碎，在涂層內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。加上負(fù)極SEI膜的產(chǎn)生與變厚，電池負(fù)極厚度增加，導(dǎo)致電池整體厚度變大。
負(fù)極涂層產(chǎn)生裂紋之后，其抗拉能力減弱，因此在負(fù)極拉伸試驗(yàn)中，電極（涂層+集流體+涂層）和單獨(dú)集流體的響應(yīng)力水平相當(dāng)。在層疊壓縮測試中，負(fù)極涂層厚度增加，剛度減小，在相同的擠壓力水平下，擠壓位移更大，因此負(fù)極層疊壓縮的力-位移曲線右移。
展開 圖解各項(xiàng)異性聚合物基復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化力學(xué)試驗(yàn)
四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)
這種安排有助于測試高剛度材料，如陶瓷注入聚合物，其中最大應(yīng)力下缺陷的數(shù)量和嚴(yán)重程度與材料的彎曲強(qiáng)度和裂紋萌生直接相關(guān)。與三點(diǎn)彎曲彎曲試驗(yàn)相比，四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)在兩個(gè)加載銷釘之間的區(qū)域沒有剪切力。
泊松比試驗(yàn)
（ASTM D3039）
泊松比是用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最重要參數(shù)之一，所有因受力引起的尺寸變化都需要考慮在內(nèi)，特別是對(duì)于3d打印材料。對(duì)于該試驗(yàn)方法，泊松比僅從單軸應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)變中獲得。
復(fù)合材料泊松比試驗(yàn)（貼應(yīng)變片法）
參照ASTM D3039標(biāo)準(zhǔn)，通過向試樣施加拉力并測量試樣在應(yīng)力下的各種性能來進(jìn)行測試。兩個(gè)應(yīng)變片以0度和90度的角度連接到試樣上，以測量橫向應(yīng)變和線性應(yīng)變。橫向應(yīng)變和線性應(yīng)變的比值提供了泊松比。
平面壓縮試驗(yàn)
（ASTM D695）
當(dāng)產(chǎn)品在壓縮載荷條件下工作時(shí)，3d打印材料的壓縮性能非常重要。測試是在與面平面垂直的方向進(jìn)行的，因?yàn)樵嚇訉⒎胖迷诮Y(jié)構(gòu)夾層結(jié)構(gòu)中。與壓縮有關(guān)的測試程序要求在準(zhǔn)靜態(tài)條件下應(yīng)用變形，消除質(zhì)量和慣性效應(yīng)。
復(fù)合材料壓縮試驗(yàn)
與壓縮相關(guān)的試驗(yàn)程序要求在準(zhǔn)靜態(tài)條件下施加變形，從而消除質(zhì)量和慣性效應(yīng)的試驗(yàn)條件。
根據(jù)波音BSS 7260標(biāo)準(zhǔn)，修改后的ASTM D695和波音BSS 7260作為測試規(guī)范，可使用加載壓縮測試夾具確定聚合物基復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度和剛度。該試驗(yàn)程序通過端部加載將壓縮力引入試樣。
軸向疲勞試驗(yàn)
（ASTM D7791和D3479）
ASTM D7791描述了單軸加載條件下塑料動(dòng)態(tài)疲勞性能的測定。
展開 應(yīng)用不同計(jì)算模型的巖石/混凝土單軸抗壓試驗(yàn)簡單對(duì)比
1）非線性硬化，壓縮中的線性軟化方程參數(shù)：
Ωci=0.33
Ωcr=0.10
Κcm=0.001
拉伸線性軟化方程參數(shù):
Ωtr=0.20
Κtr=0.0005
計(jì)算結(jié)果：
單軸壓縮測試、Drucker-Prager cones組合破壞
抗壓強(qiáng)度：30MPa
非線性硬化，線性軟化-殘余強(qiáng)度：3MPa
單軸拉伸試驗(yàn)、拉伸強(qiáng)度：3.0MPa
線性軟化-殘余強(qiáng)度：0.6MPa
2）非線性硬化，壓縮中的線性軟化方程：
Ωci=0.33
Ωcu=0.80
Ωcr=0.10
Κcm=0.001
Kcu=0.002
基于斷裂能的拉伸指數(shù)軟化方程：
Ωtr=0.10
斷裂能Gf=100Nm/m2
計(jì)算結(jié)果：
單軸壓縮測試
抗壓強(qiáng)度：30MPa
非線性硬化/軟化殘余強(qiáng)度：3MPa
單軸拉伸試驗(yàn)
拉伸強(qiáng)度：3.0MPa
指數(shù)-殘余強(qiáng)度：0.03 MPa
斷裂能：100.4 Nm/m2
一直在上班，沒有時(shí)間寫，其余混凝土計(jì)算模型后續(xù)補(bǔ)上。。。。。。
展開 ASTM D6641復(fù)合材料壓縮試驗(yàn)方法分享
其中，壓縮性能是評(píng)價(jià)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)承載能力的關(guān)鍵指標(biāo)，然而，由于其各向異性、層間強(qiáng)度相對(duì)較低等特點(diǎn)，壓縮性能的準(zhǔn)確測試一直是材料測試領(lǐng)域的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
復(fù)合材料壓縮測試方法多樣，其核心區(qū)別在于載荷引入方式，不同的方式對(duì)應(yīng)著不同的應(yīng)用場景和材料類型。
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ASTM D6641測試標(biāo)準(zhǔn)
ASTM D6641是目前工業(yè)部門采用最多的復(fù)合材料壓縮性能試驗(yàn)方法。該方法可以測量聚合物基復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度和剛度性能。相比其他方法，其垂直表面的擠壓力和剪切力作用對(duì)壓縮強(qiáng)度影響較小、試驗(yàn)成功率更高，為材料的研究與開發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，提供壓縮性能數(shù)據(jù)。被廣泛地用于航空航天、汽車工業(yè)、電子器材等領(lǐng)域。現(xiàn)對(duì)采用ASTM D6641標(biāo)準(zhǔn)測量復(fù)合材料壓縮性能的試驗(yàn)裝備及試驗(yàn)方法進(jìn)行詳細(xì)介紹：
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試驗(yàn)夾具及試樣制備
試驗(yàn)夾具及試樣制備
試驗(yàn)采用的夾具和試件均參照ASTM D6641中所述典型的組合加載壓縮試驗(yàn)夾具和典型試件制作。
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安裝試件
試驗(yàn)開始前，需檢查試驗(yàn)夾具確保操作順利，確保夾持面和加載面沒有損傷，并對(duì)螺栓和夾具的螺紋進(jìn)行清潔和潤滑。安裝試件的操作過程應(yīng)在花崗巖平板上完成，以確保試件端部與夾具底座平面平齊。
01
操作
移開夾具的上半部分，將試件放置于夾具的下半部分中，用手輕輕擰緊四個(gè)螺栓。
02
操作
上下翻轉(zhuǎn)夾具的下半部分并對(duì)準(zhǔn)夾具的上半部分插入導(dǎo)向銷，以勻速滑動(dòng)進(jìn)入夾具的上半部分。
03
操作
將組裝好的夾具側(cè)向放置，螺紋面朝上，用扭力扳手分三次把螺栓擰緊到3 N·m。
展開 一款靠太陽能發(fā)電的柔性傳感器 可監(jiān)控心臟與大腦
研究人員證明，在反復(fù)壓縮測試下（900次循環(huán)），光電轉(zhuǎn)換效率從9.82%降至7.33%，僅降低25%，與60度光角的非光柵元件相比，光電轉(zhuǎn)換效率提升45%。
為展示元件的實(shí)用性，研究人員將稱為有機(jī)電化學(xué)晶體管的感測元件與有機(jī)太陽能電池一起集成在一片超薄的基板上，可貼在皮膚上偵測心跳或直接在老鼠的心臟上記錄心電圖（ECG）。研究人員也發(fā)現(xiàn)，該裝置在10000lux下可以良好運(yùn)行，相當(dāng)于陽光普照下陰涼處的光線，而且此裝置由于不需要電線，產(chǎn)生的噪訊小于連接到電池的類似裝置。
理研創(chuàng)發(fā)物性科學(xué)研究中心研究員福田憲二郎（Kenjiro Fukuda）表示，這項(xiàng)研究讓開發(fā)人體組織自主供電醫(yī)療監(jiān)控裝置向前推進(jìn)一步，未來會(huì)繼續(xù)與其它團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)柔性電力儲(chǔ)存元件。提供裝置電力并進(jìn)行測量屬于類比方面的研究，而傳輸資料的數(shù)碼芯片研究將有助增加這些裝置的實(shí)用性。
展開 淺析激光切割對(duì)飛機(jī)蒙皮材料力學(xué)性能的影響
3. 3 試件壓縮及剪切測試分析
由于飛機(jī)蒙皮材料為一定厚度的板材，其壓縮及剪切強(qiáng)度的測試試件不能采用標(biāo)準(zhǔn)試件樣式， 制備試件，試件分別采用激光切割和機(jī)械加工方式進(jìn)行制備，對(duì)這兩種加工方法獲得的試件分別進(jìn)行壓縮和剪切對(duì)比試驗(yàn)。壓縮測試考慮到試件厚度只有2. 5 mm，采用虎鉗夾持、底部支撐的方式保證試件的穩(wěn)定，壓縮面積為12. 5 mm × 2. 5 mm，; 剪切測試采用雙側(cè)雙剪方式，剪切槽寬16. 5 mm，剪切面積為12. 5 mm × 2. 5 mm × 4。
壓縮及剪切測試結(jié)果，從測試結(jié)果可以看出，飛機(jī)蒙皮材料通過機(jī)械加工和激光切割后，其抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度幾乎相同。
3. 4 電鏡照片分析
在上述試驗(yàn)過程中，激光切割試件的力學(xué)性能發(fā)生了變化，為了進(jìn)一步其變化的本質(zhì)原因，對(duì)試件激光切割斷面和拉伸斷面進(jìn)行電鏡分析。
試件激光切割斷面27 倍和300 倍電鏡可以看出激光切割后形成的硬化層，且能夠明顯看出切割的紋理及掛渣。
分別是激光切割試件拉伸斷面95 倍和200 倍電鏡，可以看出激光切割后形成的熱影響區(qū)。
4 結(jié)論
根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果及其分析，激光切割對(duì)飛機(jī)蒙皮材料( 硬鋁合金) 的力學(xué)性能有一定的影響，可以得出以下結(jié)論:
1) 在試驗(yàn)給定的工藝參數(shù)下，激光切割面的表面質(zhì)量較高，但在邊緣會(huì)形成掛渣。在試驗(yàn)給定的工藝參數(shù)下，掛渣尺寸平均值為0. 893 5 mm。
2) 經(jīng)過對(duì)激光切割試件進(jìn)行相關(guān)測試，拉伸強(qiáng)度有所降低，壓縮和剪切強(qiáng)度沒有變化，可用于飛機(jī)蒙皮的邊緣切割。
展開 溫度-應(yīng)力耦合作用下PTFE壓縮蠕變機(jī)理與檢測體系構(gòu)建
壓縮蠕變測試標(biāo)準(zhǔn)
ASTM E139-11：標(biāo)準(zhǔn)蠕變、應(yīng)力斷裂試驗(yàn)方法，適用金屬材料
ISO 204:2018：非金屬材料高溫蠕變測定規(guī)范
GB/T 2039-2012：金屬拉伸蠕變及持久試驗(yàn)方法
ASTM D2990-17：塑料蠕變和蠕變斷裂測試標(biāo)準(zhǔn)
JIS R 1611:2010：精細(xì)陶瓷高溫彎曲蠕變試驗(yàn)方法
壓縮蠕變測試設(shè)備
國高材分析測試中心壓縮蠕變試驗(yàn)機(jī)
技術(shù)參數(shù)：
力值傳感器量程:10KN，1kN;力值傳感器精度:
+0.02%
步進(jìn)馬達(dá):0.072°/step，旋轉(zhuǎn)一圈360°走5000步;步進(jìn)馬達(dá)精度:0.05um
光學(xué)測量精度:3um;光學(xué)系統(tǒng)測量延伸率范圍:30mm-200mm
標(biāo)記塊安裝架尺寸:10mm*4mm，12.7mm*3.2mm
環(huán)境箱溫度范圍:-50℃-250℃
咨詢電話：020-66221668
壓縮蠕變的影響因素
1）溫度
溫度通過改變分子熱運(yùn)動(dòng)能量和自由體積，顯著影響蠕變行為（圖 3）：
玻璃態(tài)（T < Tg，Tg=157℃）：鏈段運(yùn)動(dòng)受限，普彈形變主導(dǎo)，蠕變?nèi)崃侩S時(shí)間變化小，蠕變速率低。
高彈態(tài)（T > Tg）：鏈段自由運(yùn)動(dòng)，高彈形變迅速發(fā)展，蠕變?nèi)崃靠焖仝呌谄胶猓€(wěn)態(tài)速率低。
玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)（T≈Tg）：鏈段松弛時(shí)間與觀測時(shí)間相當(dāng)，蠕變?nèi)崃考眲∽兓渥兯俾蔬_(dá)到峰值。此時(shí)，PTFE 的非晶相從凍結(jié)狀態(tài)轉(zhuǎn)為活化狀態(tài)，分子鏈段的協(xié)同運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致形變敏感性增強(qiáng)。
展開 
國立首爾大學(xué)《科學(xué)·機(jī)器人》8種變形模式，95%精確度，微流控人機(jī)界面軟傳感器
來自10個(gè)壓縮周期的傳感器輸出在圖2G中示出。光學(xué)傳感技術(shù)顯示出36.3％的高度非線性，并且具有在大多數(shù)微流體軟傳感器中常見的帶有滯后的指數(shù)加載/卸載回路（圖2I）。在最大壓力為292 kPa時(shí)，光學(xué)傳感的輸出（dV/V0）為+5.27（圖2H）。
模變形測試
作者也用多模式輸入對(duì)傳感器進(jìn)行了測試，如圖3所示。每個(gè)測試都是通過將兩個(gè)或三個(gè)變形輸入（即拉伸，彎曲和壓縮）同時(shí)應(yīng)用于傳感器來進(jìn)行的。
為了同時(shí)拉伸和壓縮，首先將傳感器拉伸到其原始長度的50％，然后在拉伸的傳感器的中間施加局部接觸壓力。傳感器的拉伸狀態(tài)在三個(gè)傳感元件的輸出信號(hào)中產(chǎn)生了偏移。當(dāng)傳感器被局部壓縮時(shí)，光學(xué)和RTIL傳感信號(hào)顯示出其他變化，而導(dǎo)電織物信號(hào)保持不變（圖3A）。
為了同時(shí)拉伸和彎曲，將傳感器從旋轉(zhuǎn)接頭的中性軸彎下。傳感器距關(guān)節(jié)中性軸的距離（20毫米）可同時(shí)拉伸和彎曲。所有三個(gè)傳感元件均顯示出與拉伸測試相似的響應(yīng)（圖3B）。盡管在此測試中傳感器僅被拉伸至23％，但由于來自傳感器的兩個(gè)輸出信號(hào)的疊加，光學(xué)傳感器的輸出信號(hào)的大小幾乎與單模測試中的50％應(yīng)變一樣大。
圖3結(jié)合變形模式的多功能傳感的表征結(jié)果。（A）拉伸和壓縮。（B）拉伸和彎曲。（C）彎曲和壓縮。（D）拉伸，彎曲和壓縮。
為了同時(shí)彎曲和壓縮，首先使傳感器沿旋轉(zhuǎn)接頭的中性軸旋轉(zhuǎn)，然后施加局部接觸壓力。在此測試中，僅光學(xué)感測顯示輸出因彎曲而偏移。壓縮后，光學(xué)和RTIL感測信號(hào)顯示變化，而來自導(dǎo)電織物的信號(hào)保持不變（圖3C）。
為了施加所有三個(gè)變形的組合輸入，首先將傳感器從旋轉(zhuǎn)接頭的中性軸上彎下，然后施加局部接觸壓力。所有三個(gè)傳感信號(hào)在輸出中均顯示出偏移，而拉伸和彎曲的組合輸入。
展開 汽車非金屬材料機(jī)械性能測試內(nèi)容有哪些？
對(duì)于汽車內(nèi)飾的泡沫材料、橡膠緩沖墊等，良好的壓縮性能能夠保證其在承受壓力時(shí)起到有效的緩沖和支撐作用。測試時(shí)，將材料制成標(biāo)準(zhǔn)試樣，放置在壓縮試驗(yàn)機(jī)上，以恒定速率施加壓縮載荷，記錄壓縮過程中的力 - 位移曲線，通過數(shù)據(jù)分析得出壓縮性能指標(biāo)。
5、剪切性能測試
剪切性能測試用于評(píng)估材料在剪切載荷作用下抵抗剪切變形和破壞的能力。在汽車制造中，膠粘劑的剪切性能直接影響到部件連接的可靠性；一些零部件在工作過程中也會(huì)受到剪切力的作用。測試時(shí)，將試樣安裝在剪切試驗(yàn)裝置上，施加剪切載荷，測量材料在剪切過程中的剪切力和剪切位移，計(jì)算出剪切強(qiáng)度、剪切模量等剪切性能指標(biāo)。
汽車非金屬材料的機(jī)械性能測試涵蓋拉伸、彎曲、沖擊、壓縮、剪切等多個(gè)方面，每個(gè)測試項(xiàng)目都從不同角度揭示材料在受力情況下的性能表現(xiàn)。這些測試對(duì)于保障汽車的質(zhì)量和安全、推動(dòng)汽車非金屬材料的優(yōu)化與創(chuàng)新具有不可替代的作用。北京沃華慧通測控技術(shù)有限公司在未來的研究和生產(chǎn)中，會(huì)持續(xù)優(yōu)化機(jī)械性能測試技術(shù)的發(fā)展，不斷完善測試方法和標(biāo)準(zhǔn)，以更好地適應(yīng)汽車工業(yè)對(duì)非金屬材料日益嚴(yán)苛的性能要求。
展開 協(xié)作機(jī)器人有哪些測試項(xiàng)目？
然而，要確保協(xié)作機(jī)器人在復(fù)雜場景中穩(wěn)定運(yùn)行，一系列嚴(yán)格且全面的測試不可或缺。這些測試不僅關(guān)乎機(jī)器人自身的性能表現(xiàn)，更直接影響到人機(jī)協(xié)作的安全性與效率。
慧通測控的協(xié)作機(jī)器人可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的測試項(xiàng)目，以下是一些常見的測試項(xiàng)目：
一、3C 電子產(chǎn)品測試
電氣及信號(hào)性能測試：檢測電子產(chǎn)品的電氣連接可靠性、焊點(diǎn)質(zhì)量等，例如通過高精度視覺傳感器和力傳感器判斷焊點(diǎn)牢固程度，檢查是否存在虛焊等問題。
環(huán)境類可靠性測試：如高 / 低溫環(huán)境測試、粉塵測試、鹽霧測試等，協(xié)作機(jī)器人可在這些惡劣或?qū)θ梭w有害的環(huán)境中工作，避免對(duì)測試人員健康造成損害。
機(jī)械模擬測試：在插拔線纜、組裝復(fù)雜零件等精細(xì)度要求高的測試項(xiàng)目中，協(xié)作機(jī)器人能保持穩(wěn)定高效的作業(yè)速度，還可通過編程快速適應(yīng)不同產(chǎn)品的測試需求，提升測試的靈活性。
二、新能源測試
電池檢測：針對(duì)三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的特性差異，開發(fā)多維度檢測方案，如通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電芯表面溫度、電壓信號(hào)及電阻變化，確保電池在極端工況下的安全性；結(jié)合高低溫環(huán)境模擬艙，驗(yàn)證電池在不同溫度環(huán)境下的性能衰減率。
電池包跌落測試：通過六軸機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)電池組空間任意角度跌落測試，誤差控制在 ±0.5° 以內(nèi)，可同步采集電芯內(nèi)阻、電壓及溫度變化數(shù)據(jù)。
三、材料力學(xué)性能測試
拉伸測試：機(jī)械臂在精確控制下抓取和安裝拉伸試樣，精準(zhǔn)控制拉伸速度，實(shí)時(shí)采集拉力、位移數(shù)據(jù)，計(jì)算材料的彈性模量、抗拉強(qiáng)度、延伸率等關(guān)鍵指標(biāo)。
壓縮測試：將試樣穩(wěn)定放置在壓縮裝置中，根據(jù)材料特性自動(dòng)調(diào)整加載力和加載速度，分析壓縮過程中的壓力、變形數(shù)據(jù)，得出壓縮比、屈服強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等參數(shù)。
展開 Nat. Commun.: 空間不均勻性作為結(jié)構(gòu)特性表征金屬玻璃的結(jié)構(gòu)-性能相關(guān)性
圖3：微米柱壓縮測試。
(a) 超快淬微米柱和高度弛豫微米柱樣品經(jīng)非軸向壓縮的工程應(yīng)力應(yīng)變曲線；
(b) 超快淬微米柱形變后的形貌；
(c) 高度弛豫微米柱形變后的形貌.
圖4：應(yīng)變弛豫測量。
(a) 恒定負(fù)載50mN時(shí)，壓頭位移h與保持時(shí)間th之間的函數(shù)關(guān)系；
(b) 弛豫振幅和特征弛豫時(shí)間與空間不均勻性的特征長度的比值；
(c) 拉伸指數(shù)β與特征長度的函數(shù)關(guān)系。
【小結(jié)】
總的來說，該工作系統(tǒng)研究了金屬玻璃空間不均勻性和力學(xué)性能之間的關(guān)聯(lián)。強(qiáng)度、模量和弛豫指數(shù)可以通過空間不均勻性的特征長度來定量描述。盡管拉伸指數(shù)和Hall-Petch關(guān)系背后的機(jī)制還不清楚，需要進(jìn)一步研究，現(xiàn)有工作提供了一個(gè)明確定義的結(jié)構(gòu)特征來描述金屬玻璃的力學(xué)性能，這將對(duì)理解金屬玻璃力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)起源以及設(shè)計(jì)性能更好的新型金屬玻璃至關(guān)重要。
文獻(xiàn)鏈接：Spatial heterogeneity as the structure feature for structure–property relationship of metallic glasses（Nat. Commun.,2018,DOI: 10.1038/s41467-018-06476-8）
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