Posebne rešitve za raziskave in razvoj

Skupaj s prilagojenimi rešitvami, ki jih je ZwickRoell razvil v sodelovanju z različnimi institucijami, ZwickRoell ponuja tudi številne standardne rešitve, specifične za aplikacije v raziskavah.Za znanstvenike je ključna skrb prilagodljivost stroja za preskušanje materialov.Redno se srečujejo z novimi zahtevami za preskušanje in jih je treba, če je mogoče, izpolnjevati z obstoječimi stroji.

Sistemski vmesniki so še posebej pomembni.Po eni strani se pogosto uporabljajo novi senzorji, ki jih je treba posneti skupaj z merilnimi signali stroja.Po drugi strani mora biti mogoče enostavno obdelati posnete podatke.To lahko dosežemo neposredno v testXpert III ali z izvozom podatkov v programsko opremo za zunanje vrednotenje.

Industrijska brošura: Visoko šolstvo PDF 4 MB
- DE
- EN

1.Integracija uporovnih lističev

Načeloma je treba z vidika merilne tehnologije sinhrono zapisovati vse signale z uporovnimi lističi - od sile, deformacije in napetosti.

ZwickRoell ponuja dve možnosti povezave za priključitev uporovnih lističev.

Neposredna povezava z merilno in nadzorno elektroniko testControl

Dokončanje Wheatstone mostu je izvedeno s pomočjo zunanje priključne omarice, ki v preskusni sistem povezuje različne vrste uporovnih lističev (120Ω, 350Ω itd.).V tej vmesniški povezavi lahko s pomočjo 4- in 6-prevodnih tehnologij priključimo uporabljene uporovne lističe.Možna je tudi kompenzacija temperature.Vključenih je lahko do 4 DMS-kanalov, odvisno od tega, kako je testControl opremljen.

Povezava preko merilnega ojačevalnika HBM

Poseben sinhronizacijski mehanizem vam omogoča enostavno povečanje števila merilnih točk s HBM MGC + ali QuantumX.Izmerjene vrednosti se zapisujejo tudi v sinhronizaciji z merilnim signalom preskusne naprave, vendar jih ni mogoče uporabiti za nadzor.

2.Posebne funkcije testXpert III

ZwickRoell je skozi leta neprestano dodajal funkcije testXpert III, ki so še posebej pomembne za raziskovalce.V nadaljevanju je le nekaj teh.

Preberite več o naši programski opremi testXpert III

ZIMT

ZIMT (ZwickRoell tolmač za preskušanje materialov) je prilagodljiv programski jezik, ki se lahko uporablja za dostop do vseh podatkov in funkcij preskušanja znotraj testXpert III.To je preprost način za ustvarjanje lastnih izračunov, grafičnih prikazov ali makro funkcij in vključuje integriran urejevalnik s poudarkom sintakse in kontekstno občutljivo pomočjo.

Urejevalnik grafičnih zaporedij

Raziskovalne aplikacije pogosto zahtevajo prosto programiranje zaporedja preskušanja.Grafični urejevalnik zaporedja testXpert III je izjemno obsežno orodje za zadovoljevanje te potrebe.Grafični vmesnik vam pomaga pri programiranju potrebnega preskusnega zaporedja z uporabo preprostih funkcijskih blokov.

Sinhronizirano snemanje videoposnetkov

Za snemanje preskusa lahko uporabite običajno video kamero.Video slike se nato sinhronizirajo s podatki o preskusni napravi.Video lahko predvajate v testXpert III in hkrati poudarite sinhronizirane podatke preskusa.Ta funkcija omogoča enostavno prenašanje preskusnih podatkov v predavalnico.Za sinhrono snemanje povsem različnih preskusov je mogoče uporabiti tudi posebne kamere, na primer visoke hitrosti ali termografske kamere.To tehnologijo lahko uporabite na primer v obliki visoke hitrosti, skupaj z instrumentiranim kladivom za preskušanje udarne žilavosti.

3.Visoko temperaturno preskušanje

Ključni pristop k zmanjšanju emisij CO2 je izboljšanje učinkovitosti toplotnih motorjev. Da bi to dosegli, se mora temperatura zgorevalne komore zvišati, kar zahteva nove materiale in zahteve za visoke temperature.

Pri razvoju novih tehnologij elektrarn - od A-USC (Advanced Ultrasupercritical) elektrarn do novih jedrskih reaktorjev - je bistveno razumevanje lastnosti visoke temperature. Ta trend pomeni, da se pri visokih temperaturah izvaja vse več preskusov.

ZwickRoell ima svoj center kompetenc, ki je namenjen tem vprašanjem. Običajno preskusne temperature dosežejo 1200 °C ali celo višje, če so v atmosferi vakuuma ali inertnega plina. En izziv pri izvajanju visokotemperaturnih preskusov je neposredno merjenje deformacije.

ZwickRoell se že leta zanaša na svoj ekstenziometer laserXtens, optimiziran za visoke temperature. Brez stika lahko meri obremenitev vzorca v visokotemperaturni peči skozi okno.

laserXtens 2-120 HP/TZ z visokotemperaturno pečjo za merjenje napetosti pri nateznih preskusih pri povišani temperaturi

Visokotemperaturna peč z laserXtens za preskuse do +1.200 °C

Sistem indukcijskega ogrevanja na nateznem stroju z optičnim ekstenziometrom

Indukcijsko ogrevanje za preskuse do +2.000 °C

Podroben pogled na vakuumsko komoro za visokotemperaturne preskuse do +2.000 °C v vakuumskem okolju

Vakuumska komora za preskuse do +2.000 °C

4.Preskusi z lezenjem in ciklične značilnosti

Poleg čisto visokih temperaturnih značilnosti so v tehnologiji elektrarn pomembne tudi druge mehanske lastnosti, ki jih je treba določiti tudi pri visokih temperaturah. Poleg visoke temperaturne odpornosti je dejavnik spremenjen način delovanja številnih elektrarn, ki ga povzročajo nihajoče oskrbe iz vetrnih in sončnih elektrarn, ki postavlja posebne zahteve za materiale.

Številne elektrarne morajo biti sposobne zagnati in ponovno izklopiti na prožen način in v kratkih intervalih. To vodi do materialne termo-mehanskega utrujanja (TMF), kjer se material toplotno razširi z vsakim zagonom in izklopom. Večina elektrarn 20. stoletja ni bila zasnovana za takšne obremenitve in jih je treba ponovno izračunati in ustrezno spremeniti.

Naslednje vprašanje vseh parnih elektrarn, posebej za elektrarne A-USC, ki delujejo pri temperaturah do 760 °C in parnih tlakih do 380 barov, je korozija materiala. Način reagiranja materialov (sprostitev ali zaviranje) opazujemo pri nenehnem obremenjevanju ali obremenitvah v daljšem časovnem obdobju pri povišanih temperaturah. To poteka tudi ciklično (lezenje z utrujanjem).

Pregled strojev serije Kappa za preskušanje lezenja

5.Utrujanje z nizkim ciklom (LCF preskusi)

Med preskusom z utrujanjem z nizkim ciklom se material ciklično obremeni pri določeni temperaturi (ponavadi povišani temperaturi), dokler ne doseže minimalne plastične deformacije.Vzorec (material) zdrži le nekaj tisoč sprememb obremenitve pod tovrstnimi obremenitvami.Med tem postopkom so zahteve, ki so postavljene za preskusni stroj ali krmilnik stroja, še posebej velike, saj se med prehodom od elastične do plastične deformacije togost vzorca dramatično spremeni, zato se mora krmilnik odzvati zelo hitro, da zagotovi konstantno povečanje stopnje deformacije

6.Termo-mehansko preskušanje z utrujanjem (TMF)

Termomehansko utrujanje (TMF) je simulacija mehanske obremenitve, ki je posledica toplotnega raztezanja materiala. Pojavi se vsakič, ko se elektrarna (pa tudi katerikoli termični motor) zažene ali izklopi. Med zagonom se temperatura vseh komponent dvigne iz sobne na delovno temperaturo, kar spremlja razširitev materiala. Ta razširitev ustvarja napetost v materialu, ki ga je treba natančno določiti, da se prepreči poškodba sestavnih delov.

Termo-mehansko utrujanje vključuje ciklično segrevanje vzorca; preskusni stroj v isti ali obratni fazi izloči mehansko deformacijo.

Termomehansko utrujanje

Določanje termomehanskega utrujanja kovin.

7.Utrujanje z visokim ciklom (HCF)

V nasprotju s LCF preskusom se pri preskušanju z utrujanjem z velikim ciklom spreminja obremenitev le v linearnem elastičnem območju materiala.Ključna uporaba je določitev meje utrujanja materiala ali sestavnega dela.Meja utrujanja se običajno določi z Woehlerjevo krivuljo (s/n krivulja), kjer se na vzorec uporabljajo različne amplitude napetosti in deformacije, dokler ta ne odpove.Wöhlerjeva krivulja se določi s konstantnimi amplitudami; Gassnerjeva krivulja se določi z uporabo spremenljivih amplitud.

Te karakteristične krivulje se določajo tudi pri različnih temperaturah.

8.Instrumentirano merjenje trdote sega od nano do makro

Instrumentno merjenje globine vtisa se v raziskavah uporablja že vrsto let.Uporablja se za določitev mehanskih značilnosti zelo tankih slojev ali premazov.Z meritvijo globine vtisa sile lahko določite trdoto (Martens) ter elastične in plastične lastnosti.

Praviloma za določitev lastnosti prevleke vtiskovalo (Vickers ali Berkowitch) ne sme prodreti več kot 10% debeline prevleke.Sistem ZwickRoell UNAT se lahko uporablja za globine vtisa med 10 nm in 30 µm, sistem ZHU / Zwicki pa za globine vtisa nad 6 µm.To pomeni, da ima ZwickRoell rešitev za vse nano, mikro in makro trdoto.