«Месо — это новый нано».- Профессор Питер Хосеман, Университет Беркли
µTS– Мезо шкала под микроскопом универсальная нагрузка рама
Универсальная система загрузки в мезомасштабе под микроскопом
СШАКомпания Psylotech является уникальнойМасштаб между нанонапором и макроскопической универсальной системой загрузкиМиниатюрная универсальная система испытаний материалов, которая может проходитьПрограммное обеспечение, связанное с цифровыми изображениями (DIC), в сочетании с микроскопомБесконтактные измерения для полученияЛокальные данные поля деформации.
µTS Psylotech представляет собой миниатюрную универсальную систему испытаний материалов, уникально способную выполнять масштабы длины между нано-индентерами и макро-универсальными нагрузочными рамками. Безконтактное, локальное измерение напряжения на этих так называемых шкалах мезодлины происходит от цифровой корреляции изображения (DIC) и микроскопии.
Техническое описание
МВт обладает уникальной адаптируемостью к длине, скорости и силе в нескольких масштабах:
•Длина: Ограничивая движение вне плоскости, µTS позволяет эффективно коррелировать цифровое изображение с высоким увеличением, несмотря на ограничения глубины поля в оптических микроскопах.
•Скорость: прямой привод шаричного винта привод позволяет скорости, охватывающие 9 порядков величины. Высокая скорость позволяет эффективно контролировать нагрузку, проводить исследования, зависящие от скорости, и проводить тесты на релаксацию или стресс.
•Сила: патентованная технология датчика ультравысокого разрешения обеспечивает в 100 раз более высокое разрешение по сравнению с альтернативами с измерением напряжения.
Скачайте и просмотрите страницу продукта TS прямо сейчас СкачатьµTS Брошюра(Новая версия 2018.09.06).
Зажим Grips
|
Как универсальная тестовая система, мкТС оснащен Т - образным интерфейсом для различных типов приспособлений. Геометрия треугольного / плоского интерфейса обеспечивает точное выравнивание вращения. Доступные стандартные приспособления включают растяжение, сжатие, изгиб балки и гибридный режим Arcan. Кроме того, вы можете спроектировать специальные приспособления в соответствии с вашими конкретными потребностями. В качестве универсальной системы испытаний µTS реализует интерфейс с Т-слотом для различных видов сцеплений. Геометрия треугольника/плоского интерфейса обеспечивает точное выравнивание вращения. Доступные стандартные сцепления включают напряжение, сжатие, изгибание луча и смешанный режим Arcan. Спросите нас, как индивидуальные сцепления могут быть разработаны для ваших конкретных потребностей. |
|
Окружающее растяжение Зажим образца на верхней и нижней поверхностях может привести к движению от поверхности во время загрузки. Окружающее растягивающее приспособление удерживает образец на поверхности, перпендикулярной плоскости наблюдения, и эффективно удерживает образец в плоскости. Еще одним преимуществом является то, что образец может быть очень быстро установлен в кольцевом приспособлении. Закрепление образца на его верхней и нижней поверхностях может привести к выходу из плоскости во время загрузки. Оборотка вокруг удерживающих сцеплений удерживает образец на поверхностях, перпендикулярных плоскости наблюдения, и была эффективной в поддержании образца в плоскости. В качестве дополнительного преимущества образцы могут быть очень быстро установлены в обмотке вокруг ручек. |
|
Растяжка зажимов Некоторые материалы, такие как пленка или разрезанные композиты из волокна, не способствуют геометрии захвата. В этих случаях можно использовать зажимающие захваты. Вертикальная микрометровая регулировка винта может компенсировать причины движения плоскости. Кроме того, один зажимающий винт устраняет асимметричный крутящий момент зажима. |
| Аркан Геометрия сцепления Arcan позволяет смешанную нагрузку из одноосной нагрузочной рамы. Поворот ручки контролирует соотношение чистой сдержки к чистому осивому напряжению. Этот метод в полной мере использует локальное измерение напряжения с помощью цифровой корреляции изображения. |
|
Сжатие Платины сжатия оснащены легко опруженной полкой для удержания образца до нанесения нагрузки. Под нагрузкой легкая пружина легко деформируется по мере расширения образца |
|
|
Изгибание луча Доступны три и четыре точки изгибания. Все, кроме одной точки контакта, находятся на закаленном стальном ролике. Фиксированная контактная точка предотвращает перевод, что может дать ложные показания соответствия при использовании соответствия для мониторинга роста трещин. Как 3-точечные, так и 4-точечные крепления реализуют ту же легко опруженную полку, что и сжательные пластины. |
|
Дополнительные настройки Optional
Модульность µTS настолько же гибкая, как и мощная. Ниже приведены некоторые из легко настраиваемых вариантов.
Низкая нагрузочная ячейка силы100Н версия нагрузочной ячейки 1,6 кН обеспечивает более тонкое разрешение силы. Спросите нас о разрешении силы до 100 нано-Ньютонов.
Повышенная скоростьБолее высокий шаричный винт, увеличенная стека двигателя или более высокое входное напряжение могут производить скорости до 250 мм/сек, по сравнению с 80 мм/сек системы запаса.
Расширенный Сток40 мм удар инструмента может быть значительно продлен, в зависимости от экспериментальной потребности.
Экологическая палатаТемпературы между -100C и 200C могут контролироваться с помощью дополнительной камеры окружающей среды. Также доступны более высокие температуры. Низкие температуры требуют жидкого азота.
СЕМµTS может быть вакуумно закреплен для использования в сканирующих электронных микроскопах. Обратите внимание, что время растринга, а также пространственный и временный дрейф усложняют DIC с изображениями SEM. Оптическая микроскопия не имеет таких ограничений.
Центрирование X-этапаВторичная стадия позиционирования сохраняет любой образец внутри поля зрения микроскопа, независимо от размера деформации.
Образцы смещения Sensor: В качестве меры экономии затрат вращающийся кодер и шаричный винт могут использоваться для вывода смещений вместо высокого разрешения локального датчика смещения.
Позиционирование Sub-10nmС 22-битным ротационным кодером, установленным на двигатель, шаричный винт с 1 мм шаром дает ~ 238 пикометров линейного разрешения. Шум датчика и настройка приводят к ошибке закрытого цикла ниже 10 нм линейно.
Полный пакет под ключPsylotech может предоставить полный пакет DIC, включая микроскоп Olympus BXFM, программное обеспечение Vic2D Correlated Solutions, стол для изоляции вибраций и камеру USB3.0 4 МП.
Конфокальный Раманский микроскопµTS Psylotech интегрирован в конфокальный Раманский микроскоп Witec. Программное обеспечение управления Psylotest управляет стадией микроскопа для центрирования образца.
Напряжение-крутящий приводДополнительный двигатель добавляется к фиксированной стороне нагрузочной рамы в дополнение к нагрузочной ячейке силового крутящего момента для облегчения осивой и крутящей нагрузки.
Особенности Differentiation
|
|
µTS предлагает сложное управление движением и высокую степень точности. Это универсальный инструмент, позволяющий широкий спектр экспериментальных методов. Разработанный для эксперименталистов, внимательное внимание к деталям включает: |
|
Размеры в мм
|
|
|
Шариковый винт µTS включает в себя прямой шариковый винт, а не простые свинцовые винты, приводимые через коробку передач. Результатом является меньшее трение, улучшенное управление движением и меньшее обслуживание. Кроме того, приводные винтовые приводы обычно ограничены узким диапазоном скоростей. |
Программное обеспечение управления Psylotest Программное обеспечение управления µTS написано в LabVIEW. Он оснащен цифровой фильтрацией, специфической для тестового сегмента, и интегрированным запуском камеры, упрощающим координацию данных и изображений DIC. Передовые пользователи имеют возможность модифицировать программу для интеграции внешних систем. |
|
|
Скорость Альтернативные свинцовые винтовые системы обычно ограничиваются узким диапазоном скоростей. Куриковый винт прямого привода охватывает 9 порядков величины скорости. Он может двигаться так же быстро, как макроразмерная сервогидравлическая нагрузочная рама или так медленно, как растущая трава в жаркий летний день. Высокая скорость обеспечивает универсальность для более широкого спектра тестов, включая: Исследования, зависящие от скорости Степенное испытание нагрузки, такое как релаксация по повозу или напряжению Эффективный контроль нагрузки -Усталость |
Центрирование этапа Большие деформации могут привести к тому, что определенная область интереса выходит из поля зрения микроскопа во время эксперимента. Противопоставленные левые/праворучные винты могут смягчить эту проблему, но такая конфигурация усугубляет проблему центрирования для проб изгибания луча. Кроме того, что происходит, когда область интереса не находится в центре образца? µTS может быть настроен с стадией центрирования. Привод этой вторичной ступени приводится в зависимость от основного привода системы таким образом, что можно достичь любого соотношения движения. Относительное перекрестное движение головки не связано с 50/50, и даже образцы изгибания луча могут сохраняться в поле зрения. |
|
|
Движение вне плоскости В µTS фиксированная перекрестная головка, адаптер захвата с Т-слотом и нагрузочная ячейка интегрированы в одну часть, отрезанную из твердого блока 17-4. Эта интеграция способствует качественному захвату изображений in situ при высоком увеличении микроскопа. Устранение толерантности контроля стека-ап движения вне плоскости. Интеграция также значительно упрощает процедуру выравнивания системы. Для дальнейшего контроля движения вне плоскости двойные линейные направляемые симметрично размещаются в плоскости нагрузки. Любые моменты от воздействия трения сбалансированы и не способствуют высоте или заглушению. Предыдущие конструкции помещали линейные направляющие средства ниже плоскости загрузки, вызывая проблемы с фокусом при высоком увеличении микроскопа. |
Загрузка ячейки µTS использует патентованную технологию Psylotech с чувствительностью 400 мВ/В по сравнению с 2 мВ/В от альтернатив для измерения напряжения, обычно встречающихся в универсальных нагрузочных рамах. Повышенная чувствительность означает примерно в 100 раз более высокое разрешение, что позволяет проводить несколько экспериментов по шкале сил. Например, загрузочная ячейка 1,6 кН может быть использована в испытаниях, когда обычно используется загрузочная ячейка 16 Н. Усовершенствованные пользователи могли бы использовать эту высокую чувствительность для проведения новых экспериментов, таких как длина трещины от соответствия или замена акустических датчиков в композитных испытаниях. |
|
|
Датчик смещения µTS контролирует смещение по оси с образцом. Альтернативные системы реализуют измерения вне оси, таким образом, что небольшой наклон или зашивка, неизбежные в реальных экспериментах, показываются как ложные измерения смещения. В некоторых случаях для вывода смещения также используются ротационное положение и шаг. Благодаря высокому разрешению датчика смещения по оси Psylotech достиг лучшего, чем 5 нм контроля положения закрытой петли на основе обратной связи от датчика смещения перекрестной головки. Такое управление возможно с помощью большого ударного шариково-винтового привода, поскольку датчик обратной связи измеряет смещение ниже винта в нагрузочной поездке. |
Демонстрация видео видео
Опубликованные статьи Selected Publications
2021
UT Даллас
Runyu Zhang, Huiluo Chen, Sadeq Malakooti, Simon Oman, Bing Wang, Hongbing Lu, Huiyang Luo,Квази-статическое и динамическое ограниченное сжательное поведение стеклянных бусинов в режиме рентгеновского микро-Компьютерная томография.
Университета Перду
MehdiShishehbor, HyeyoungSon, MdNuruddin, Jeffrey P.Youngblood, ChelseaDavis, Pablo D.Zavattieri,Влияние свойств выравнивания и микроструктуры на механические свойства и механизмы сбоя пленок нанокристаллов целлюлозы (ЧПУ).
2020
Университет Ватерлоо
Дибакар Мондаль, Томас Л. Уиллетт,Экструзия увеличивает механические свойства 3D-печатаемых нанокомпозитных биоматериалов.
Университета Клемсона
Шабанисамгабади, Митра,Скользание дислокации и деформационное двойничество в лицевых центрированных кубических сплавах с низкой энергетической неисправностью с высокой энтропией (2020). Все диссертации. 2756.
Университета Перду
Митчелл Л. Ренчек, Эндрю Дж. Вайсс, Сами М. Эль Авад Азрак, Эндрина С. Форти, доктор Нуруддин,
Джеффри П. Янгблад и Челси С. Дэвис*
Применяемые полимерные материалы ACS (ACS Appl. Polym. Mater. 2020, 2, 578−584),Определение модуля пленки наноцеллюлозы с помощью подходов к механике згибки
Университет штата Юта, Департамент машиностроения
Mirmohammad, H., Gunn, T. & Kingstedt, O.T.- Экспериментальные методы, 2020.Полнополевое измерение напряжения на месте в субзерновой шкале с использованием метода сетки сканирующего электронного микроскопа.
Высшая школа Сеульского национального университета, кафедра механической и аэрокосмической инженерии
Томас Веббе Керекес Повышение чувствительности SrAl2O4 к механолюминесценции: Eu2 +, Dy3 + композит методом ультразвукового отверждения.
Университет Ватерлоо, Департамент системного проектирования
Дибакар Мондаль и Томас Уиллетт, Механические свойства нанокомпозитных биоматериалов, улучшенные экструзией при прямом написании чернил.
Университет Теннесси Ноксвилл, Департамент гражданской и экологической инженерии
Мохмад Мошин Такур и Даякар Пенумаду, Триосиальное сжатие в песках с помощью FDEM и микрорентгеновской компьютерной томографии.
2019
Национальная лаборатория Аргонна
Х Чжан, М Ли, JS Park, П Кенесей, JD Алмер,Высокоэнергетическое рентгеновское исследование механизмов деформации в нержавеющей стали 316.
Национальная лаборатория Аргонна
М. Ли, Х. Чжан, Ж. Д. Алмер, Ж. С. Парк, П. Кенесей –2019,Окончательный доклад об исследовании динамики зерна в облучаемых материалах с помощью высокоэнергетических рентгеновских лучей.
2018
Национальная лаборатория Лоуренса Беркли / Калифорнийский университет - Беркли
Raja, S. N., Ye, X., Jones, M. R., Lin, L., Govindjee, S., & Ritchie, R. O. (2018).Микроскопические механизмы передачи деформации в высокодинамическом диапазоне разветвленных датчиков деформации наночастиц.Nature Communications, 9(1), 1155.
Университета Клемсона
Adams, D., & Turner, C. J. (2018).Неявный метод разреза для процессов аддитивного производства. Виртуальное и физическое прототипирование, 13(1), 2-7.
Исследовательская лаборатория армии США
Cline, J., Wu, V., & Moy, P. (2018).Оценка свойств растяжения отдельных волокон (№ ARL-TR-8299).Исследовательская лаборатория армии США в Абердине.
2017
Калифорнийский университет - Беркли
Gu, X. W., Ye, X., Koshy, D. M., Vachhani, S., Hosemann, P., & Alivisatos, A. P. (2017).Толерантность к структурным нарушениям и настраиваемому механическому поведению в самособирающихся суперрешетках нанокристаллов, перещепленных полимерамиПротоколы Национальной академии наук, 201618508.
Университета Клемсона
Sane, H. (2017). Целостное исследование и внедрение жидкого оригами клеточного твердого для морфинга и активации.
Baikerikar, P. J., & Turner, C. J. (2017, август).Сравнение встроенных моделей FEA и экспериментальных результатов для геометрий догкостей, изготовленных с добавкойНа конференциях ASME 2017 International Design Engineering Technical Conference и Computer and Information in Engineering Conference. Американское общество инженеров-механиков.
Исследовательская лаборатория армии США
Roenbeck, M. R., Sandoz-Rosado, E. J., Cline, J., Wu, V., Moy, P., Afshari, M., Reichert, D., Lustig, S.R., & Strawhecker, K. E. (2017).Изучение внутренних структур волокон Kevlar® и их воздействия на механические характеристики. Полимер, 128, 200-210.
Cole, D. P., Henry, T. C., Gardea, F., & Haynes, R. A. (2017).Межфазное механическое поведение полимера, усиленного углеродным волоконом, подвергаемого циклической нагрузке. Наука и технология композитов, 151, 202-210.
Государственный университет Айовы, лаборатория Эймса
Tian, L., Russell, A., Riedemann, T., Mueller, S., & Anderson, I. (2017).Деформационно обработанный композит Al-матрицы/Ca-нанофилементной с низкой плотностью, высокой прочностью и высокой проводностьюМатериалология и техника: A, 690, 348-354.
Czahor, C. F., Anderson, I. E., Riedemann, T. M., & Russell, A. M. (2017, июль).Нанониточные композитные проводники Al/Ca с обработкой деформации для применения HVDC.В серии конференций IOP: Materials Science and Engineering (том 219, № 1, стр. 012014). Издательство IOP.
Университет Нью-Гэмпшира
Knysh, P., chup; korkolis, Y.P. (2017) Определение ответа на затверждение металлов, зависящих от скорости и температуры, после закрепления шеи.Международный журнал твердых веществ и структур, 115, 149-160.
2016
Университет Нью-Гэмпшира
Zhai, J., Luo, T., Gao, X., Graham, S. M., Baral, M., Korkolis, Y. P., & Knudsen, E. (2016).Моделирование процесса гибкого повреждения в коммерчески чистом титане.Международный журнал твердых веществ и структур, 91, 26-45.
Ripley, P. W., & Korkolis, Y. P. (2016).Устройство для многоосивой деформации для испытания микротрубок при комбинированном осивом давлении и внутреннем давленииЭкспериментальная механика, 56(2), 273-286.
Настройка Configuration
Нажмите на диаграмму выше, чтобы войти в описание конфигурацииДля типичных конфигураций, пожалуйста, нажмите на изображение выше.
Технология обратной связи about
Основные технологии управления движением для µTS были разработаны в армейской исследовательской лаборатории WMRD SBIR. Сотрудничество с профессором Иоаннисом Часиотисом из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне имело решающее значение для этих усилий. Цель состояла в том, чтобы применить уроки, извлеченные группой Chasiotis, делая их коммерчески доступными и более удобными для пользователя. В процессе Psylotech добавила свои технологии датчиков высокого разрешения и разработала почти наномасштабный шаричный винтовый привод для создания µTS.
В спешке понять наномасштаб, шесть порядков величины в масштабе длины были затянуты. µTS использует цифровую корреляцию изображения для локального измерения напряжения на этих "мезо" шкалах длины между 10 мм и 5 нм.