Meso ni nano mpya.- Profesa Peter Hosemann, UC Berkeley
ya µTSMeso Scale Chini ya Microscope Universal Load Frame
Universal mzigo mfumo wa viwango Intermediate chini ya microscope
MarekaniμTS ya Psylotech ni kipekee kati yaScale kati ya Nano Pressure Heads na Macro Universal Loading SystemsMicro Universal vifaa majaribio mfumo, inaweza kupitaMchanganyiko wa programu ya picha ya digital (DIC) na microscopeNoncontact kupima kupataData ya eneo la mgogoro.
Psylotech ya µTS ni mfumo mdogo wa mtihani wa vifaa vya ulimwengu wote na uwezo wa kipekee kwenye viwango vya urefu kati ya nano-indenters na mifumo ya mzigo wa ulimwengu wote. Wasio wa kuwasiliana, kupima mtiririko wa ndani kwenye viwango hivi vinavyoitwa urefu wa meso hutoka kwa uhusiano wa picha ya dijiti (DIC) na microscopy.
Maelezo ya Teknolojia
μTS ina ubadilishaji wa kipekee kwa urefu, kasi na nguvu katika viwango vingi:
•Urefu: Kuzuia harakati nje ya ndege, µTS inaruhusu ufanisi high kukuza digital picha uhusiano, licha ya kina-ya-uwanja mipaka katika microscopes macho.
•kasi: moja kwa moja-gari ballscrew actuator kuwezesha kasi kufunika amri 9 ya ukubwa. kasi ya juu inawezesha ufanisi wa kudhibiti mzigo, viwango vya kutegemea masomo na creep au stress kupumzika vipimo.
•Nguvu: Teknolojia ya sensor ya azimio la juu ya ultra inayomiliki hutoa azimio la juu la 100x ikilinganishwa na mbadala za mtiririko.
Pakua sasa na angalia ukurasa wa rangi wa bidhaa za µTS PakuaBroshua ya µTS(2018.09.06 iliyosasishwa).
Vifaa vya Grips
|
Kama mfumo wa mtihani wa jumla, μTS ina interface ya T-slot kwa aina tofauti za vifaa. Triangle / anga interface geometry kuhakikisha usahihi mzunguko alignment. Vifaa vya kawaida vinavyopatikana ni pamoja na stretch, compression, beam bending na mchanganyiko mode Arcan. Na inaweza kubuni fittings customized kulingana na mahitaji yako maalum. Kama mfumo wa mtihani wa ulimwengu wote, µTS kutekeleza T-slot interface kwa ajili ya aina tofauti za kukamata. pembe tatu / gorofa interface geometry kuhakikisha usahihi mzunguko alignment. Inapatikana kawaida grips ni pamoja na mvutano, compression, boriti bending na mchanganyiko-mode Arcan. Tuulize jinsi mipaka ya desturi inaweza kubuni kwa mahitaji yako maalum. |
|
Kuzunguka Stretch Kufunga vipengele vya mtihani kwenye uso wao wa juu na chini inaweza kusababisha harakati ya mbali wakati wa mzigo. Kuzunguka stretch clamps inaweza kuweka sampuli juu ya uso wima juu ya ndege ya uchunguzi, na ufanisi kuweka sampuli ndani ya ndege. Faida nyingine ni kwamba sampuli inaweza kufunga haraka sana katika vifaa vya kuzunguka. Kufunga sampuli kwenye uso wake wa juu na chini inaweza kusababisha nje ya harakati ya ndege wakati wa kupakia. Kufunga kuzunguka mvutano grips kushikilia sampuli juu ya uso perpendicular kwa ndege ya uchunguzi na wamekuwa na ufanisi katika kuweka sampuli katika ndege. Kama faida ya kuongeza, sampuli inaweza kuwa haraka sana imewekwa katika kufunga kuzunguka grips. |
|
Clamp Kuonja Vifaa vingine, kama vile filamu au nyuzi zilizokatwa, hazifanyi geometry ya kukamata. Clamping grips inaweza kutumika katika kesi hizi. Kurekebisha screw ya micrometer ya wima inaweza fidia sababu za harakati ya ndege. Pia, moja clamping screw kuondoa asymmetric clamping torque. |
| ya Arcan Arcan kukamata geometry inaruhusu mchanganyiko-mode kupakia kutoka uniaxial mzigo frame. Kuzunguka kukamata kudhibiti uwiano wa shear safi kwa safi axial strain. Teknolojia hii inachukua faida kamili ya kipimo cha mtiririko wa ndani kupitia uhusiano wa picha ya digital. |
|
Uhifadhi Plates compression kutekeleza rahisi sprung rafu kushikilia sampuli kabla ya mzigo ni kutumika. Chini ya mzigo, mwanga spring kwa urahisi deforms kama sampuli inapanua |
|
|
Beam bending Tatu na nne pointi bending fixtures zinapatikana. Yote isipokuwa moja ya kuwasiliana hatua ni juu ya chuma ngumu roller. Hatua ya kuwasiliana imara huzuia tafsiri, ambayo inaweza kutoa masomo ya uongo ya kufuata wakati wa kutumia kufuata kufuatilia ukuaji wa crack. Wote 3 na 4 pointi fixtures kutekeleza sawa lightly sprung rafu kama platens compression. |
|
Mpangilio wa Optional
Modularity ya µTS ni rahisi kama ni nguvu. Chini ni baadhi ya chaguzi rahisi configured.
Low Nguvu mzigo Cell100N toleo la 1.6 kN mzigo seli hutoa finer nguvu azimio. Tuulize kuhusu azimio la nguvu chini ya 100 nano Newtons.
Kuongezeka kwa kasi: Juu pitch mpira-screw, kuongezeka motor stack, au juu ya pembejeo voltage inaweza kuzalisha kasi hadi 250 mm / sec, hadi 80 mm / sec ya mfumo wa hisa.
Upanuzi wa Stoke: 40mm hisa chombo stroke inaweza kupanuliwa sana, kulingana na mahitaji ya majaribio.
Chama cha MazingiraJoto kati ya -100C na 200C inaweza kudhibitiwa kupitia chumba cha mazingira cha hiari. Joto la juu pia linapatikana. Joto la chini linahitaji nitrojeni ya kioevu.
ya SEM: µTS inaweza kuwa utupu ngumu kwa ajili ya matumizi katika scanning electron microscopes. Tafadhali kumbuka, wakati wa rastering kama vile nafasi na muda drift ngumu DIC na picha SEM. Microscopy ya macho haina mipaka hii.
Kituo cha hatua ya X: Hatua ya nafasi ya pili huweka sampuli yoyote ndani ya uwanja wa mtazamo wa microscope, bila kujali kiasi cha deformation.
Senso ya kuhamishwa kwa sampulir: Kama hatua ya kuokoa gharama, encoder rotary na mpira screw pitch inaweza kutumika kuhesabu uhamisho badala ya high azimio ndani ya uhamisho sensor.
Kuweka nafasi ya Sub-10nm: Pamoja na 22 bit rotary encoder imewekwa kwenye injini, 1mm pitch mpira screw inatoa ~ 238 picometers ya azimio linear. kelele ya sensor na tuning jitter kuleta kosa kufungwa loop chini ya 10nm linearly.
Kamili Turnkey PackagePsylotech inaweza kutoa kikamilifu DIC mfuko, ikiwa ni pamoja na Olympus BXFM boom-mounted microscope, Correlated Solutions Vic2D programu, meza kutengwa vibration na 4 MP USB3.0 kamera.
Microscope ya Raman ya ConfocalPsylotech ya µTS imejumuishwa katika Witec confocal Raman microscope. Programu ya kudhibiti Psylotest inadhibiti hatua ya microscope kwa ajili ya sampuli centering.
Mvutano-Torsion Actuator: Motor ziada ni aliongeza kwa upande thamani ya mzigo frame pamoja na nguvu-torque mzigo seli ili kuwezesha axial na torsion mzigo.
tofauti ya kipekee
|
|
µTS inatoa kudhibiti harakati ya kisasa na kiwango cha juu cha usahihi. Ni chombo mbalimbali, kuwezesha aina mbalimbali ya mbinu za majaribio. Iliyoundwa kwa ajili ya majaribio, makini ya maelezo ni pamoja na: |
|
Vipimo katika mm
|
|
|
Mpira Screw µTS inajumuisha moja kwa moja gari mpira screw, badala ya rahisi kuongoza screws kuendeshwa kupitia gearbox. Matokeo ni ugonjwa mdogo, kuboresha udhibiti wa harakati na matengenezo mdogo. Aidha, kuongoza screw actuators ni kawaida mdogo kwa mbalimbali nyembamba ya kasi. |
Programu ya Udhibiti wa Psylotest Programu ya kudhibiti µTS imeandikwa katika LabVIEW. Ina vipengele mtihani-sehemu maalum digital kuchuja na jumuishi kamera kuchochea, rahisi data na DIC picha uratibu. Watumiaji wa juu wana chaguo la kurekebisha programu ya kuunganisha mifumo ya nje. |
|
|
kasi ya Mifumo mbadala ya kiongozi screw ni kawaida mdogo kwa mbalimbali nyembamba ya kasi. moja kwa moja gari ballscrew inafunika 9 amri ya ukubwa katika kasi. Inaweza kuhamia haraka kama macro ukubwa servohydraulic mzigo frame au polepole kama nyasi kukua juu ya siku ya joto la majira ya joto. kasi ya juu inawezesha versatility kwa aina zaidi ya kupima, ikiwa ni pamoja na: Viwango vya masomo yanayotegemea Hatua mizigo vipimo, kama vile creep au stress kupumzika Kudhibiti mzigo ufanisi Kichovu |
Hatua ya Kituo Mabadiliko makubwa yanaweza kusababisha eneo maalum la maslahi kuondoka kwenye uwanja wa mtazamo wa microscope wakati wa majaribio. Kupinga kushoto / kulia mkono screws inaweza kupunguza tatizo hili, lakini muundo kama huo exacerbates yeye centering tatizo kwa ajili ya sampuli ya beam bending. Pia, nini kinatokea wakati eneo la maslahi si katikati ya sampuli? µTS inaweza kuwa configured na hatua ya centering. Actuator ya hatua hii ya pili ni mtumwa kwa mfumo mkuu actuator hivyo kwamba uwiano wowote wa harakati inaweza kufikiwa. Harakati ya msalaba wa kichwa haifungwa na 50/50, na hata sampuli za kubeba boriti zinaweza kudumishwa ndani ya uwanja wa mtazamo. |
|
|
Harakati ya nje ya ndege Katika µTS, imara msalaba-kichwa, T-slot kukamata adapter, na mzigo seli ni jumuishi katika sehemu moja kukatwa kutoka block imara ya 17-4. Ushirikiano huu huchangia kwa ubora in situ picha kukamata chini ya juu microscope ukubwa. Kuondoa uvumilivu stack-up udhibiti nje ya ndege harakati. Ushirikiano pia hurahisisha sana utaratibu wa usambazaji wa mfumo. Ili kudhibiti zaidi harakati nje ya ndege, miongozo miwili linear ni symmetrically kuwekwa katika ndege kupakia. Wakati wowote kutoka athari frictional ni usawa na si kuchangia kwa pitch au yaw. Miundo ya awali iliweka miongozo ya mstari chini ya ndege ya kupakia, kusababisha matatizo ya kuzingatia chini ya ukubwa wa juu wa microscope. |
mzigo Cell µTS inatumia teknolojia ya Psylotech iliyomiliki na unyeti wa 400 mV / V ikilinganishwa na 2 mV / V kutoka kwa mbadala za kupima mtiririko ambazo kawaida hupatikana katika mifumo ya mzigo wa ulimwengu wote. Kuongezeka kwa unyevu ina maana kuhusu azimio la juu la 100x, kuwezesha majaribio mengi ya kiwango cha nguvu. Kwa mfano, hisa 1.6 kN mzigo seli inaweza kutumika katika vipimo ambapo mtu kawaida kutumia 16 N mzigo seli. Watumiaji wa hali ya juu wanaweza kutumia unyeti huu wa juu ili kuwezesha majaribio mapya, kama vile urefu wa kufuka kutoka kufuata au kuchukua nafasi ya sensors za sauti katika vipimo vya mchanganyiko. |
|
|
Sensor ya Uhamiaji µTS kufuatilia uhamisho juu ya axis na sampuli. Mifumo mbadala kutekeleza vipimo nje ya axis, kama vile pitch ndogo au yaw haiwezekani katika majaribio ya ulimwengu halisi kuonyesha kama masomo uongo uhamisho. Katika kesi fulani, nafasi ya rotary na pitch pia hutumiwa kuhesabu uhamisho. Pamoja na high-azimio juu ya axis uhamisho sensor, Psylotech imefanikiwa bora kuliko 5 nm kufungwa loop nafasi kudhibiti kulingana na maoni kutoka msalaba-kichwa uhamisho sensor. Udhibiti kama huo unawezekana kutoka kubwa stroke mpira-screw actuator, kwa sababu maoni sensor vipimo uhamisho chini ya screw katika treni mzigo. |
Maonyesho ya Video
Uchapishaji uliochaguliwa
2021
Uta Dallas
Runyu Zhang, Huiluo Chen, Sadeq Malakooti, Simon Oman, Bing Wang, Hongbing Lu, Huiyang Luo,Quasi-Static na Dynamic Confined Compressive Tabia ya Glass Beads na In-Situ X-Ray Micro-Tomography ya kompyuta.
Chuo Kikuu cha Purdue
MehdiShishehbor, HyeyoungSon, MdNuruddin, Jeffrey P.Youngblood, ChelseaDavis, Pablo D.Zavattieri,Ushawishi wa alignment na microstructure vipengele juu ya mali mitambo na utaratibu wa kushindwa wa cellulose nanocrystals (CNC) filamu.
2020
Chuo Kikuu cha Waterloo
Dibakar Mondal, Thomas L Willett,Extrusion huongeza mali ya mitambo ya 3D-Printable Nanocomposite Biomaterials.
Chuo Kikuu cha Clemson
Shabanisamghabady, Mitra,Dislocation Slip na Deformation Twinning katika Face Centered Cubic Low Stacking Fault Energy High Entropy Alloys (2020). Dissertations zote. 2756.
Chuo Kikuu cha Purdue
Mitchell L. Rencheck, Andrew J. Weiss, Sami M. El Awad Azrak, Endrina S. Forti, Md. Nuruddin,
Jeffrey P. Youngblood, na Chelsea S. Davis*
Vifaa vya Polymer vya ACS (ACS Appl. Polym. Mater. 2020, 2, 578−584),Nanocellulose Film Modulus Uamuzi kupitia Buckling Mechanics Njia
Chuo Kikuu cha Utah, Idara ya Uhandisi wa Mitambo
Mirmohammad, H., Gunn, T. & Kingstedt, OT.- Teknolojia za majaribio, 2020.In-Situ Full-Field Strain Kipimo katika Sub-nafaka Scale Kutumia Scanning Electron Microscope Grid Njia.
Shule ya Uzamili Chuo Kikuu cha Taifa cha Seoul, Idara ya Uhandisi wa Mitambo na Anga
Tomas Webbe Kerekes- Kuboresha Mechanoluminescence Sensitivity ya SrAl2O4: Eu2 +, Dy3 + Composite na Ultrasonic Curing Njia.
Chuo Kikuu cha Waterloo, Idara ya Uhandisi wa Kubuni Mifumo
Dibakar Mondal na Thomas Willett, Mali ya mitambo ya biomaterials nanocomposite kuboreshwa na extrusion wakati wa kuandika wino moja kwa moja.
Chuo Kikuu cha Tennessee Knoxville, Idara ya Uhandisi wa Kiria na Mazingira
Mohmad Moshin Thakur na Dayakar Penumadu, Triaxial compression katika mchanga kutumia FDEM na micro-X-ray computed tomography.
2019
Maabara ya Taifa ya Argonne
X Zhang, M Li, JS Park, P Kenesei, JD Almer,In-situ High-nishati X-ray Utafiti wa deformation Mechanisms katika Additively Made 316 chuma cha pua.
Maabara ya Taifa ya Argonne
M Li, X Zhang, JD Almer, JS Park, P Kenesei 2019,Ripoti ya mwisho juu ya kuchunguza Dynamics nafaka katika vifaa Irradiated na High-Nishati X-ray.
2018
Lawrence Berkeley National Lab / Chuo Kikuu cha California Berkeley
Raja, SN, Ye, X., Jones, MR, Lin, L., Govindjee, S., & Ritchie, RO (2018).Microscopic utaratibu wa uhamisho deformation katika high nguvu mbalimbali matawi nanoparticle deformation sensors.Mawasiliano ya asili, 9(1), 1155.
Chuo Kikuu cha Clemson
Adams, D., & Turner, CJ (2018).Njia ya kuingia kwa ajili ya michakato ya viwanda vya kuongeza. Virtual na Kimwili Prototyping, 13 (1), 2-7.
Maabara ya Utafiti ya Jeshi la Marekani
Cline, J., Wu, V., & Moy, P. (2018).Tathmini ya mali ya Tensile kwa ajili ya nyuzi moja (No. ARL-TR-8299).Maabara ya Utafiti ya Jeshi la Marekani Aberdeen Proving Ground Marekani.
2017
Chuo Kikuu cha California - Berkeley
Gu, XW, Ye, X., Koshy, DM, Vachhani, S., Hosemann, P., & Alivisatos, AP (2017).Uvumilivu kwa ugonjwa wa muundo na tabia ya mitambo tunable katika superlattices binafsi-waliokusanyika wa nanocrystals polymer-graftedUtaratibu wa Chuo cha Taifa cha Sayansi, 201618508.
Chuo Kikuu cha Clemson
Sane, H. (2017). Uchunguzi wa Holistic na Utekelezaji wa Fluidic Origami Cellular Solid kwa Morphing na Actuation.
Baikerikar, P. J., & Turner, C. J. (2017, Agosti).Kulinganisha ya kama kujengwa FEA simulations na matokeo ya majaribio kwa ajili ya additively viwanda dogbone geometriesKatika ASME 2017 International Design Engineering Mkutano wa Ufundi na Kompyuta na Habari katika Mkutano wa Uhandisi. Jamii ya Wahandisi wa Masini ya Marekani.
Maabara ya Utafiti ya Jeshi la Marekani
Roenbeck, MR, Sandoz-Rosado, EJ, Cline, J., Wu, V., Moy, P., Afshari, M., Reichert, D., Lustig, SR, & Strawhecker, KE (2017).Kuchunguza miundo ya ndani ya nyuzi za Kevlar® na athari zao juu ya utendaji wa mitambo. Polymer, 128, 200-210.
Cole, DP, Henry, TC, Gardea, F., & Haynes, RA (2017).Interphase tabia ya mitambo ya kaboni fiber kuimarishwa polymer wazi kwa mzunguko mzigo. Sayansi na Teknolojia ya Composites, 151, 202-210.
Chuo Kikuu cha Jimbo la Iowa, Maabara ya Ames
Tian, L., Russell, A., Riedemann, T., Mueller, S., & Anderson, I. (2017).A deformation-kusindika Al-matrix / Ca-nanofilamentary composite na wiani wa chini, nguvu ya juu, na conductivity ya juuSayansi ya Vifaa na Uhandisi: A, 690, 348-354.
Czahor, CF, Anderson, IE, Riedemann, TM, & Russell, AM (2017, Julai).deformation usindikaji Al / Ca nano-filamentary composite kondukta kwa ajili ya maombi HVDC.Katika Mkutano wa IOP Series: Sayansi ya Vifaa na Uhandisi ((Vol. 219, No. 1, ukurasa 012014). IOP Uchapishaji.
Chuo Kikuu cha New Hampshire
Knysh, P., chup; korkolis, Y. P. (2017). Utambuzi wa baada ya kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana na kukabiliana.Jarida la Kimataifa la Solids na Miundo, 115, 149-160.
2016
Chuo Kikuu cha New Hampshire
Zhai, J., Luo, T., Gao, X., Graham, SM, Baral, M., Korkolis, YP, & Knudsen, E. (2016).Modeling mchakato wa uharibifu ductile katika kibiashara safi titanium.Jarida la Kimataifa la Solids na Miundo, 91, 26-45.
Ripley, PW, & Korkolis, YP (2016).Multiaxial deformation kifaa kwa ajili ya kupima microtubes chini ya pamoja axial-nguvu na shinikizo la ndaniMechanics ya majaribio, 56 (2), 273-286.
Maelezo ya Configuration
Bonyeza picha hapo juu kuingia maelekezo ConfigurationKwa mipangilio ya kawaida, Tafadhali bonyeza picha hapo juu.
Teknolojia Kuhusu
Teknolojia za msingi za kudhibiti harakati kwa µTS zilitengenezwa katika Maabara ya Utafiti ya Jeshi WMRD SBIR. Ushirikiano na Profesa Ioannis Chasiotis katika Chuo Kikuu cha Illinois Urbana-Champaign ulikuwa muhimu kwa juhudi hiyo. Lengo lilikuwa kutumia masomo yaliyojifunza na kundi la Chasiotis, kuwafanya waweze kupatikana kibiashara na kuwa rahisi zaidi kwa mtumiaji. Katika mchakato huo, Psylotech aliongeza teknolojia yake ya sensor ya azimio la juu na kuendeleza karibu na nano kiwango cha kuweka mpira screw actuator kuunda µTS.
Katika haraka ya kuelewa kiwango cha nano, maagizo sita ya ukubwa katika kiwango cha urefu yalikuwa glossed juu. µTS inachukua faida ya digital picha uhusiano kwa ajili ya kipimo cha mtiririko wa ndani juu ya hizi "meso" urefu viwango kati ya 10 mm na 5 nm.