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一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 微米尺度材料、人工肌肉、微型發動機等已經成為機械制造、生物醫療、航空航天等領域必不可少的部分，對它們的扭轉力學性能的表征、致動特性的研究、扭矩的計量等是十分必要的，但是如今面臨著缺少可靠的微扭轉測量設備的重大難題。本技術針對這一難題，開發了多功能原位微扭轉測試儀，將測試裝置的分辨率提高nNm量級，使其具有高分辨率、高精度、大量程、高穩定性、高可靠性的特點，適宜在不同環境（如溫度、濕度等）下使用，為今后微納米力學領域的實驗研究、人工肌肉的制備等方面提供了技術支撐。

對于各種顆粒、纖維增強復合材料，目前主要采用大規模的宏觀力學實驗尋找力學性能變化規律，進而為提高材料力學性能提供支持，實驗繁雜，周期長，投入大。采用顯微鏡原位力學性能測試方法，對復合材料在各種外力作用下的破壞過程進行細觀觀測，有助于對填料、纖維的增強效果及其對復合材料力學性能的影響進行研究，進而探尋影響材料力學性能的主要因素，可大大節約開發成本，提高開發效率。但目前國內所具有的細觀力學性能觀測條件主要利用帶有原位加載臺的掃描電鏡技術，該實驗系統成本昂貴，國內僅有少數幾家科研院所擁有此設備，主要適于科

扭簧鉸鏈是一種用于中高檔車型的鉸鏈，原來采用進口設備裝配，該設備采用全新設計 方案，采用數控滑臺和數控轉臺結合的機械結構，采用氣液轉換的夾緊工裝，PLC 控制。支 持多種可互換的工裝，在國內多種車型的鉸鏈的裝配中使用。設備具有功率小。支持多種產 品的優點。 技術參數如下： 裝配節拍：8s/件 裝配精度：直線定位 0.05mm,回轉 0.02 度。 該產品 2007 年在安徽愛德夏汽車零部件公司投入使用。

成果簡介： 對于各種顆粒、纖維增強復合材料，目前主要采用大規模的宏觀力學實驗尋找力學性能變化規律，進而為提高材料力學性能提供支持，實驗繁雜，周期長，投入大。采用顯微鏡原位力學性能測試方法，對復合材料在各種外力作用下的破 壞過程進行細觀觀測，有助于對填料、纖維的增強效果及其對復合材料力學性能的影響進行研究，進而探尋影響材料力學性能的主要因素，可大大節約開發成本， 提高開發效率。但目前國內所具有的細觀力學性能觀測條件主要利用帶有原位加 載臺的掃描電鏡技術，該實驗系統成本昂貴，國內僅有少數幾家科研院所擁

扭振分析儀可以用于開展汽輪機等各類旋轉機械傳動軸系扭轉振動測試，提供以下分析圖表：數據列表、波形、頻譜、棒圖、趨勢分析、瀑布圖、層疊圖、歷史數據查詢等，測試數據可導出至Excel文件。主要技術指標：4通道；美國國家虛擬儀器公司硬件；32位計數器；計數頻率100MHz；最低測量轉速：0.025r/min。

扭振分析儀可以用于開展汽輪機等各類旋轉機械傳動軸系扭轉振動測試，提供以下分析圖表：數據列表、波形、頻譜、棒圖、趨勢分析、瀑布圖、層疊圖、歷史數據查詢等，測試數據可導出至Excel文件。主要技術指標：4通道；美國國家虛擬儀器公司硬件；32位計數器；計數頻率100MHz；最低測量轉速：0.025r/min。

扭振分析儀可以用于開展汽輪機等各類旋轉機械傳動軸系扭轉振動測試，提供以下分析圖表：數據列表、波形、頻譜、棒圖、趨勢分析、瀑布圖、層疊圖、歷史數據查詢等，測試數據可導出至Excel文件。主要技術指標：4通道；美國國家虛擬儀器公司硬件；32位計數器；計數頻率100MHz；最低測量轉速：0.025r/min。

成果與項目的背景及主要用途：目前，多軸拉扭疲勞試驗機多采用液壓系統 實現，液壓疲勞試驗機主要存在以下幾個問題：1、液壓系統的量程較大，無法 滿足小型試件的精密試驗；2、動態響應速度慢，無法進行高頻疲勞試驗；3、功 率大，試驗過程中產生較多熱量，試驗機進行高周疲勞試驗時會有散熱問題。因 此，液壓試驗機無法滿足微電子材料、高分子材料等各種新型材料的力學性能測 試要求。 本試驗機可以滿足新型材料的拉扭復合應力下微電子材料、高分子材料等各 種新型材料的力學性能的測試。 技術原理與工藝流程簡介：音圈電機是本試驗機的基本作動單元，該電機具 有卓越的直線進給運動控制功能。其工作原理是利用通電線圈在恒定磁場中受電 磁力作用，力的大小與磁場強度、線圈運動速度及通電電流成正比。當電機型號 確定，磁場強度也就確定，因此電機的作動單元可根據需要形成力矩環或速度環 的閉環控制方式。電機的動態響應性能優越，運動加速度可達到 20g。同時，輸 出力與通電電流成正比，可方便對輸出載荷的大小進行控制調節。將電機控制器 與上位機相連，可單獨對電機進行控制或與上位機通訊控制。電機控制器提供 AD 輸入接口，可以將外部載荷傳感器信號輸入形成閉環控制，或采用電機控制 器的命令將信號讀出進行顯示和存儲。扭轉方向采用微型直流電機與減速器配合 使用，可在保證 0.0068 度的角度控制精度下輸出 1N·m 大小以內的扭矩。采用 與直線動動方向相同的控制器對扭轉方向的運動進行控制。扭矩的大小同樣可以 通過外部扭矩傳感器測量得到后輸入到控制器進行處理。 試驗機的控制裝置為全數字閉環控制系統，兩種控制模式（載荷、位移） 可根據需要自由選擇。由于位移控制的精度極高（最大分辨率 1um），經標 定可以將位移信號用作應變信號。軸向運動與扭轉運動由獨立的控制器分別 控制，兩通道可無干擾的異步工作，也可同步協調工作。控制波形由音圈電 機控制器的內部數字寄存器產生，可生成三角波、正弦波、方波、斜波、梯 形波等各種控制波形。合理的設置拉扭方向的控制方式及波形、頻率，可實 現比例路徑和各種非比例路徑的加載，用于研究金屬、非金屬材料在多軸非 比例加載條件下的力學響應。通過將電機控制器與上位機相連，可以把試驗 過程中的載荷、位移信號在上位機實時顯示、控制或存儲以備后續處理。 音圈電機控制器可以解釋和執行 ASCII 碼命令，可利用 VB 或 Delphi 等編程 語言制作疲勞試驗程序界面，形成上位機對音圈電機的控制。控制器對單條指令 的解釋時間不超過 200μs，可以滿足疲勞試驗動態響應要求。自主開發的疲勞 試驗程序功能主要包括初始化電機控制器的控制參數，對試驗數據如軸向力、位 移、扭矩、轉角進行實時顯示和存儲，設定試驗參數，對電機進行位移和載荷方 式保護等。 技術水平及專利與獲獎情況：試驗機具有精度高、響應快、功耗小、易操作 等主要特點。拉扭電機及拉扭傳感器均為美國原裝進口。 拉伸載荷±100N；扭轉載荷±1Nm；位移行程 50mm；頻率 0.01-80Hz。 [1] 專利：微型寬頻拉-扭疲勞試驗機，申請號：2004200298116，已授權。 [2] 專利：高頻響應高溫拉-扭疲勞引伸計，申請號：2004100721891 應用前景分析及效益預測：將單軸疲勞模型應用到多軸情況已不能滿足現代 工業的設計要求，因此材料多軸疲勞的試驗研究已成為疲勞領域的重要課題。隨 著新材料，如高分子材料，電子材料的涌現，對其力學性能的試驗研究有很大的 需求。 應用領域：材料的力學性能試驗，包括單軸拉伸，扭轉，拉扭復合的疲勞試 128天津大學科技成果選編 129 驗。 合作方式及條件：可提供現成產品，或技術轉讓。 

產品詳細介紹主要特點：1：可選兩種傳感器，平頭傳感器（用于表面PH測量）和非平頭PH/溫度傳感器。2：通過RS-232串行接口可連接任意GPS接收器，產生地形參考圖以方便特定地點的土壤酸堿度管理。3：可儲存4096組讀數(1488組/搭配GPS)。4：自動辨認校準液便于校正。5：可用FieldScout軟件來下載解壓數據6：兼容Specmaps在線網絡圖譜應用。7：精度 ±0. 01pH8：測量范圍： -2. 00 - 16. 00

一種抗彎扭的組合式箱體，由至少２個箱體構件單元沿縱向拼裝而成，箱體構件單元包括截面為Ｈ形的中心梁和由兩塊鈑金分別經多次折彎后對拼焊接而成的邊梁，中心梁和邊梁之間焊有斜撐梁，中心梁、邊梁和斜撐梁的長度方向均布焊接有從兩側放入的側隔板和從上下放入的豎隔板，中心梁、邊梁、斜撐梁的兩頭分別焊接有前端板和后端板，邊梁、側隔板、前端板、后端板的左右兩側分別焊接有左側板和右側板，邊梁、豎隔板、前端板、后端板、左側板、右側板的上下兩側分別焊接有頂板和底板。本發明以解決現有箱體結構的抗彎剛度、抗扭剛度不足的問題，該抗彎扭組合式箱體抗彎抗扭能力強，結構簡單、對稱，并且可組合使用以達到所需長度，實際使用靈活性強。