Meso ialah nano baru.- Prof.Peter Hosemann, UC Berkeley
µTSMeso Skala Di bawah Mikroskop Universal Load Frame
Sistem beban universal skala mediasi di bawah mikroskop
Amerika SyarikatPsylotech μTS adalah antara yang unikSkala antara kepala nano dan sistem beban universal makroSistem ujian bahan universal mikro yang boleh lulusDigabungkan dengan perisian yang berkaitan dengan imej digital (DIC) dan mikroskopPengukuran tanpa sentuhan untuk mendapatkanData medan tegangan tempatan.
Psylotech's µTS adalah sistem ujian bahan universal miniatur yang unik yang mampu pada skala panjang antara nano-indenters dan bingkai beban universal makro. Pengukuran ketegangan tempatan tanpa sentuhan pada skala panjang meso yang dipanggil ini berasal dari korelasi imej digital (DIC) dan mikroskopi.
Penerangan Teknologi
μTS mempunyai penyesuaian yang unik terhadap panjang, kelajuan dan kekuatan pada pelbagai skala:
•Panjang: Mengehadkan pergerakan di luar pesawat, µTS membolehkan korelasi imej digital pembesaran tinggi yang berkesan, walaupun had kedalaman medan dalam mikroskop optik.
•Kelajuan: Penggerak bola skru pemacu langsung membolehkan kelajuan yang meliputi 9 perintah magnitud. Kelajuan tinggi membolehkan kawalan beban yang berkesan, kajian bergantung kepada kadar dan ujian santai merangkak atau tekanan.
•Kuasa: Teknologi sensor resolusi ultra tinggi yang tersedia menyediakan resolusi 100x lebih tinggi berbanding alternatif yang diukur tegangan.
Muat turun dan lihat halaman warna produk µTS sekarang Muat turunBrosyur µTS(Dikemaskini pada 2018.09.06).
Pemegang Grips
|
Sebagai sistem ujian universal, μTS dilengkapi dengan antara muka slot T untuk pelbagai jenis peralatan. Geometri antara muka segitiga / rata memastikan penjarasan putaran yang tepat. Peralatan standard yang tersedia termasuk Arcan mod peregangan, pemampatan, lenturan balok dan campuran. Dan peralatan tersuai boleh direka mengikut keperluan khusus anda. Sebagai sistem ujian universal, µTS melaksanakan antara muka T-slot untuk pelbagai jenis pegangan. Geometri antara muka segitiga / rata memastikan penjarasan putaran yang tepat. Pemegangan standard yang tersedia termasuk ketegangan, pemampatan, lenturan balok dan Arcan mod campuran. Tanya kami bagaimana pegangan tersuai boleh direka untuk keperluan khusus anda. |
|
Sekeliling peregangan Memegang bahagian ujian pada permukaan atas dan bawah boleh menyebabkan pergerakan lateral semasa muatan. Peringkat peregangan mengelilingi mengekalkan sampel di permukaan yang menegak pada pesawat pengamatan dan mengekalkan sampel di dalam pesawat dengan berkesan. Satu lagi kelebihan ialah sampel boleh dipasang dengan sangat cepat dalam peralatan sekeliling. Memegang spesimen di permukaan atas dan bawah boleh menyebabkan pergerakan pesawat semasa memuatkan. Bungkus di sekitar pegangan ketegangan memegang sampel di permukaan yang menegak tegak kepada pesawat pemerhatian dan telah berkesan dalam mengekalkan spesimen di pesawat. Sebagai manfaat tambahan, spesimen boleh dipasang dengan sangat cepat dalam bungkus di sekitar pegangan. |
|
Peregangan penjepit Sesetengah bahan, seperti filem atau komposit serat yang dipotong, tidak kondusif kepada geometri pegangan yang dibungkus. Pemegang pemegang boleh digunakan dalam kes-kes ini. Pelarasan skru mikrometer menegak boleh mengimbangi sebab-sebab dari pergerakan pesawat. Juga, sekrup penjepit tunggal menghapuskan tork penjepit asimetrik. |
| Arkan Geometri pegangan Arcan membolehkan muatan mod campuran dari bingkai beban uniaxial. Memutar pegangan mengawal nisbah geseran tulen kepada ketegangan paksi tulen. Teknik ini memanfaatkan sepenuhnya pengukuran ketegangan tempatan melalui korelasi imej digital. |
|
Penampatan Platen pemampatan melaksanakan rak yang ringan untuk memegang sampel sebelum beban digunakan. Di bawah beban, musim bunga cahaya mudah berubah bentuk kerana spesimen berkembang |
|
|
Balok lenturan Tiga dan empat titik lenturan perlengkapan tersedia. Semua kecuali satu titik hubungan adalah pada roller keluli yang keras. Titik hubungan tetap menghalang terjemahan, yang boleh memberikan bacaan pematuhan palsu apabila menggunakan pematuhan untuk memantau pertumbuhan retakan. Kedua-dua perlengkapan 3 dan 4 titik melaksanakan rak yang sama dengan plat pemampatan. |
|
Konfigurasi Pilihan
Modulariti µTS adalah fleksibel kerana ia berkuasa. Berikut adalah beberapa pilihan yang mudah dikonfigurasi.
Sel Beban Kuasa Rendah: Versi 100N sel beban 1.6 kN menyediakan resolusi kekuatan yang lebih halus. Tanya kami mengenai resolusi kekuatan turun kepada 100 nano Newton.
Peningkatan kelajuan: Skru bola yang lebih tinggi, tumpukan motor yang meningkat, atau voltan input yang lebih tinggi boleh menghasilkan kelajuan sehingga 250 mm / saat, dari 80 mm / saat sistem stok.
Pembangunan Stoke: Strok instrumen stok 40mm boleh diperpanjang dengan ketara, bergantung kepada keperluan eksperimen.
Dewan Alam SekitarSuhu antara -100C dan 200C boleh dikawal melalui bilik alam sekitar pilihan. Suhu yang lebih tinggi juga tersedia. Suhu rendah memerlukan nitrogen cecair.
SEMµTS boleh dikeras vakum untuk digunakan dalam mengimbas mikroskop elektron. Sila ambil perhatian, masa raster serta drift spasial dan temporal menyulitkan DIC dengan imej SEM. Mikroskop optik tidak mempunyai had ini.
Pusat peringkat X: Peringkat kedudukan sekunder mengekalkan mana-mana spesimen di dalam medan pandangan mikroskop, tanpa mengira jumlah deformasi.
Senso Perpindahan Sampelr: Sebagai langkah penjimatan kos, pengekod putaran dan lapangan skru bola boleh digunakan untuk menyimpulkan perpindahan sebagai ganti sensor perpindahan tempatan resolusi tinggi.
Kedudukan Sub-10nm: Dengan pengekod putaran 22 bit dipasang ke motor, skru bola 1mm memberikan ~ 238 picometer resolusi linier. Bunyi sensor dan jitter penyesuaian membawa kesilapan gelung tertutup ke bawah 10nm secara linear.
Pakej Turnkey LengkapPsylotech boleh menyediakan pakej DIC lengkap, termasuk mikroskop Olympus BXFM yang dipasang boom, perisian Vic2D Correlated Solutions, jadual pengasingan getaran dan kamera USB3.0 4 MP.
Mikroskop Raman konfokalµTS Psylotech telah diintegrasikan ke dalam mikroskop Raman konfokal Witec. Perisian kawalan Psylotest mengawal peringkat mikroskop untuk berpusat spesimen.
Penggerak Ketegangan-Torsi: Motor tambahan ditambahkan ke sisi tetap bingkai beban sebagai tambahan kepada sel beban torsi kekuatan untuk memudahkan beban paksi dan torsi.
Perbezaan Ciri-ciri Unik
|
|
µTS menawarkan kawalan gerakan yang canggih dan tahap ketepatan yang tinggi. Ia adalah instrumen serba boleh, membolehkan pelbagai teknik eksperimen. Direka untuk ahli eksperimen, perhatian yang teliti kepada butiran termasuk: |
|
Dimensi dalam mm
|
|
|
Bola skru µTS menggabungkan skru bola pemacu langsung, dan bukannya skru plumbus sederhana yang dipandu melalui kotak gear. Hasilnya adalah kurang geseran, kawalan pergerakan yang lebih baik dan kurang penyelenggaraan. Selain itu, penggerak skru plumbuh biasanya terhad kepada julat kelajuan yang sempit. |
Perisian Kawalan Psylotest Perisian kawalan µTS ditulis dalam LabVIEW. Ia mempunyai penapisan digital khusus segmen ujian dan pemicu kamera bersepadu, memudahkan data dan koordinasi imej DIC. Pengguna maju mempunyai pilihan untuk mengubah suai program untuk mengintegrasikan sistem luaran. |
|
|
Kelajuan Sistem skru plumbuh alternatif biasanya terhad kepada julat kelajuan yang sempit. Bola skru pemacu langsung meliputi 9 perintah magnitud dalam kelajuan. Ia boleh bergerak secepat bingkai beban servohidrolik saiz makro atau perlahan seperti rumput yang tumbuh pada hari musim panas. Kelajuan tinggi membolehkan fleksibiliti untuk lebih banyak jenis ujian, termasuk: Kajian bergantung kadar Ujian beban langkah-langkah, seperti santai merangkak atau tekanan Kawalan beban yang berkesan Keletihan |
peringkat pusat Kecacatan besar boleh menyebabkan kawasan kepentingan tertentu keluar dari medan pandangan mikroskop semasa eksperimen. Menentang skru kiri / kanan boleh mengurangkan masalah ini, tetapi konfigurasi seperti itu memperburuk masalah berpusat untuk sampel lenturan balok. Juga, apa yang berlaku apabila kawasan minat tidak berada di tengah sampel? µTS boleh dikonfigurasi dengan peringkat berpusat. Penggerak peringkat sekunder ini diperbudak kepada penggerak sistem utama supaya sebarang nisbah pergerakan boleh dicapai. Pergerakan kepala silang relatif tidak terikat kepada 50/50, dan sampel lenturan balok pun boleh dikekalkan dalam bidang pandangan. |
|
|
Pergerakan luar pesawat Dalam µTS, kepala silang tetap, penyesuai genggaman T-slot, dan sel beban diintegrasikan ke dalam satu bahagian yang dipotong dari blok pepejal 17-4. Integrasi ini menyumbang kepada penangkapan imej in situ yang berkualiti di bawah pembesaran mikroskop yang tinggi. Menghapuskan kawalan tumpukan toleransi di luar gerakan pesawat. Integrasi juga sangat memudahkan prosedur penyelarasan sistem. Untuk lebih mengawal pergerakan di luar pesawat, panduan linier ganda diletakkan secara simetri di pesawat muatan. Sebarang momen dari kesan gesekan seimbang dan tidak menyumbang kepada nada atau yaw. Reka bentuk sebelumnya meletakkan panduan linier di bawah pesawat muatan, menyebabkan masalah fokus di bawah pembesaran mikroskop yang tinggi. |
Beban Sel µTS memanfaatkan teknologi Psylotech proprietari dengan kepekaan 400 mV / V berbanding dengan 2 mV / V dari alternatif pengukur tegangan yang biasanya ditemui dalam bingkai beban universal. Peningkatan sensitiviti bermakna kira-kira resolusi 100x lebih tinggi, membolehkan eksperimen skala kekuatan berbilang. Sebagai contoh, sel beban stok 1.6 kN boleh digunakan dalam ujian di mana seseorang biasanya menggunakan sel beban 16 N. Pengguna maju boleh memanfaatkan sensitiviti tinggi ini untuk membolehkan eksperimen baru, seperti panjang retak dari pematuhan atau menggantikan sensor akustik dalam ujian komposit. |
|
|
Sensor Perpindahan µTS memantau perpindahan pada paksi dengan spesimen. Sistem alternatif melaksanakan pengukuran luar paksi, sedemikian rupa bahawa pitch kecil atau yaw yang tidak dapat dielakkan dalam eksperimen dunia sebenar muncul sebagai bacaan perpindahan palsu. Dalam kes-kes tertentu, kedudukan berputar dan sudut juga digunakan untuk menyimpulkan perpindahan. Dengan sensor perpindahan paksi resolusi tinggi, Psylotech telah mencapai kawalan kedudukan gelung tertutup 5 nm lebih baik berdasarkan maklum balas dari sensor perpindahan kepala silang. Kawalan sedemikian mungkin dari penggerak skru bola strok yang besar, kerana sensor maklum balas mengukur perpindahan hilir skru dalam kereta beban. |
Video persembahan
Penerbitan Terpilih Selected Publications
2021
UT Dallas
Runyu Zhang, Huiluo Chen, Sadeq Malakooti, Simon Oman, Bing Wang, Hongbing Lu, Huiyang Luo,Perilaku Kompresi Kuasi-Statik dan Dinamik Terhad Manik Kaca oleh In-Situ X-Ray Micro-Tomografi Komputer.
Universiti Purdue
MehdiShishehbor, HyeyoungSon, MdNuruddin, Jeffrey P.Youngblood, ChelseaDavis, Pablo D.Zavattieri,Pengaruh ciri-ciri penyelarasan dan struktur mikro pada sifat mekanikal dan mekanisme kegagalan filem nanokristal selulosa (CNC).
2020
Universiti Waterloo
Dibakar Mondal, Thomas L Willett,Ekstrusi Meningkatkan Ciri-ciri Mekanikal Biomaterial Nanocomposite 3D-Printable.
Universiti Clemson
Shabanisamghabady, Mitra,Dislokasi Slip dan Deformasi Twinning dalam Face Centered Cubic Low Stacking Fault Energy High Entropy Alloys (2020). Semua disertasi. 2756.
Universiti Purdue
Mitchell L. Rencheck, Andrew J. Weiss, Sami M. El Awad Azrak, Endrina S. Forti, Md. Nuruddin,
Jeffrey P. Youngblood, dan Chelsea S. Davis*
Bahan Polimer Aplikasi ACS (ACS Appl. Polym. Mater. 2020, 2, 578−584),Penentuan Modulus Filem Nanocellulose melalui Pendekatan Mekanik Buckling
Universiti Utah, Jabatan Kejuruteraan Mekanikal
Mirmohammad, H., Gunn, T. & Kingstedt, O.T.- Teknik Eksperimental, 2020.Pengukuran Ketegangan Medan Penuh In-Situ pada Skala Sub-grain Menggunakan Kaedah Grid Mikroskop Elektron Imbasan.
Sekolah Siswazah Universiti Kebangsaan Seoul, Jabatan Kejuruteraan Mekanikal dan Aeroangkasa
Tomas Webbe Kerekes- Peningkatan Sensitiviti Mechanoluminescence SrAl2O4: Eu2 +, Dy3 + Komposit dengan Kaedah Penyembuhan Ultrasonik.
Universiti Waterloo, Jabatan Kejuruteraan Reka Bentuk Sistem
Dibakar Mondal & Thomas Willett, Sifat mekanikal biomaterial nanokomposit diperbaiki oleh ekstrusi semasa penulisan dakwat langsung.
Universiti Tennessee Knoxville, Jabatan Kejuruteraan Awam & Alam Sekitar
Mohmad Moshin Thakur dan Dayakar Penumadu, Pemampatan triaksial di pasir menggunakan FDEM dan tomografi komputer sinar-X mikro.
2019
Makmal Kebangsaan Argonne
X Zhang, M Li, JS Park, P Kenesei, JD Almer,Kajian sinar-X tenaga tinggi in-situ mekanisme deformasi dalam keluli tahan karat 316 yang dihasilkan secara tambahan.
Makmal Kebangsaan Argonne
M Li, X Zhang, JD Almer, JS Park, P Kenesei 2019,Laporan Akhir mengenai Menyiasat Dinamika Biji-bijian dalam Bahan-bahan yang Dipancarkan dengan Sinar-X Tenaga Tinggi.
2018
Makmal Kebangsaan Lawrence Berkeley / Universiti California Berkeley
Raja, S. N., Ye, X., Jones, M. R., Lin, L., Govindjee, S., & Ritchie, R. O. (2018).Mekanisme mikroskopik pemindahan kecacatan dalam sensor kecacatan nanopartikel bercabang julat dinamik tinggi.Komunikasi Alam, 9(1), 1155.
Universiti Clemson
Adams, D., & Turner, C. J. (2018).Kaedah pengirisan implisit untuk proses pembuatan aditif. Prototaip maya dan fizikal, 13(1), 2-7.
Makmal Penyelidikan Tentera Darat AS
Cline, J., Wu, V., & Moy, P. (2018).Penilaian Ciri-ciri Tarikan untuk Serat Tunggal (No. ARL-TR-8299).Makmal Penyelidikan Tentera Darat AS Aberdeen Proving Ground Amerika Syarikat.
2017
Universiti California - Berkeley
Gu, X. W., Ye, X., Koshy, D. M., Vachhani, S., Hosemann, P., & Alivisatos, A. P. (2017).Toleransi terhadap gangguan struktur dan tingkah laku mekanikal yang boleh disesuaikan dalam superlattice yang dipasang sendiri dari nanokristal yang ditanam polimerProsedur Akademi Sains Kebangsaan, 201618508.
Universiti Clemson
Sane, H. (2017). Penyiasatan Holistik dan Pelaksanaan Pepejal Selular Origami Cecair untuk Morphing dan Penggerakan.
Baikerikar, P. J., & Turner, C. J. (2017, Ogos).Perbandingan simulasi FEA yang dibina dan hasil eksperimen untuk geometri tulang anjing yang dihasilkan secara aditifDalam ASME 2017 Persidangan Teknikal Kejuruteraan Reka Bentuk Antarabangsa dan Persidangan Komputer dan Maklumat dalam Kejuruteraan. Persatuan Jurutera Mekanikal Amerika.
Makmal Penyelidikan Tentera Darat AS
Roenbeck, M. R., Sandoz-Rosado, E. J., Cline, J., Wu, V., Moy, P., Afshari, M., Reichert, D., Lustig, S. R., & Strawhecker, K. E. (2017).Menyelidik struktur dalaman serat Kevlar® dan kesannya terhadap prestasi mekanikal. Polimer, 128, 200-210.
Cole, D. P., Henry, T. C., Gardea, F., & Haynes, R. A. (2017).Kelakuan mekanikal antara fasa polimer yang diperkukuhkan serat karbon terdedah kepada beban kitaran. Sains dan Teknologi Komposit, 151, 202-210.
Universiti Negeri Iowa, Makmal Ames
Tian, L., Russell, A., Riedemann, T., Mueller, S., & Anderson, I. (2017).Komposit Al-matriks / Ca-nanofilamentary yang diproses dengan ketumpatan rendah, kekuatan tinggi, dan kecanduhan tinggiSains Bahan dan Kejuruteraan: A, 690, 348-354.
^ Czahor, C. F., Anderson, I. E., Riedemann, T. M., & Russell, A. M. (2017, Julai).Konduktor komposit nano-filamen Al / Ca yang diproses deformasi untuk aplikasi HVDC.Dalam Siri Persidangan IOP: Sains Bahan dan Kejuruteraan ((Jilid 219, No. 1, p. 012014). Penerbitan IOP.
Universiti New Hampshire
^ Knysh, P., chup; korkolis, Y. P. (2017). Pengenalan tindak balas pengerasan selepas leher logam bergantung pada kadar dan suhu.Jurnal Antarabangsa Persejalan dan Struktur, 115, 149-160.
2016
Universiti New Hampshire
Zhai, J., Luo, T., Gao, X., Graham, SM., Baral, M., Korkolis, YP., & Knudsen, E. (2016).Memodelkan proses kerosakan ductile dalam titanium tulen secara komersial.Jurnal Antarabangsa Solids dan Struktur, 91, 26-45.
Ripley, P. W., & Korkolis, Y. P. (2016).Peralatan deformasi pelbagai paksi untuk ujian mikrotiub di bawah kekuatan paksi dan tekanan dalaman gabunganMekanik Eksperimen, 56(2), 273-286.
Penerangan KonfigurasiConfiguration
Klik gambar di atas untuk mendapatkan arahan konfigurasiUntuk konfigurasi biasa, Sila klik imej di atas.
Teknologi Mengenai
Teknologi kawalan gerakan teras untuk µTS dibangunkan di Makmal Penyelidikan Tentera Darat WMRD SBIR. Kerjasama dengan Prof. Ioannis Chasiotis di Universiti Illinois Urbana-Champaign adalah penting untuk usaha itu. Matlamatnya adalah untuk menggunakan pelajaran yang dipelajari oleh kumpulan Chasiotis, menjadikannya boleh diakses secara komersial dan lebih mesra pengguna. Dalam proses itu, Psylotech menambah teknologi sensor resolusi tinggi dan membangunkan penggerak skru bola kedudukan skala hampir nano untuk mewujudkan µTS.
Dalam tergesa-gesa untuk memahami skala nano, enam perintah magnitud dalam skala panjang telah disimpulkan. µTS memanfaatkan korelasi imej digital untuk pengukuran ketegangan tempatan pada skala panjang "meso" ini antara 10 mm dan 5 nm.