Универсальный испытательный стенд с высокоскоростной видеофиксацией микроструктурных изменений по сигналу акустической эмиссии "УИС"

Предназначен для проведения механических испытаний материалов и отслеживания кинетики процесса их пластической деформации по изменению структуры поверхностного слоя с высоким оптическим и временным разрешением. Позволяет обнаруживать, отслеживать и регистрировать микроструктурные изменения и установить связь между источниками и сигналами акустической эмиссии на начальных стадиях деформации и разрушения материалов.

Авторы: Виноградов Алексей Юрьевич, Костин Владимир Иванович, Мерсон Дмитрий Львович, Селезнев Михаил Николаевич.

Область применения:
Экспериментальное определение основных физико-механических характеристик материалов: прочность, жесткость, упругость, пластичность, твердость, вязкость, ползучесть, выносливость и др., а также специальные исследования сильно локализованных во времени (менее 20 миллисекунд) и пространстве (до 1 мкм) процессов деформации в материалах: двойникование, локализация деформации в полосах сдвига, зарождение и рост трещин и т.д.

Преимущества:

• универсальность;
• компактность;
• широкий спектр схем и нагрузок испытаний;
• видео и акустико-эмиссионная запись процесса деформации и разрушения материала

Отличительные особенности:

• симметричное приложение нагрузки (геометрическая неподвижность области наблюдения в течение всего испытания);
• видеорегистрация результатов с высокой скоростью и оптическим разрешением;
• видеорегистрация процессов разрушения по акустико-эмиссионному триггеру;
• позволяет сократить объем видеоданных при проведении длительных испытаний

Подробнее см. патент: RU 155260.

Основные технические характеристики:

• Испытательная машина:

Силовая схема испытательной машины: симметричная с электромеханическим приводом
Возможные схемы испытаний: растяжение, сжатие, изгиб при статическом и циклическом изменении нагрузки
Максимальное развиваемое усилие (максимальная нагрузка): 10 кН
Максимальная дальность перемещения захватов: ±6 мм
Диапазон скоростей перемещения захватов: 0.1 - 20 мкм/сек
Датчик перемещения: дифференциальный трансформатор (LVDT)
Датчик нагрузки: тензометрический (DMS)

• Высокоскоростная видеорегистрация:

Максимальный размер памяти: 4 Гб
Максимальная частота съемки: 120 000 кадров/сек
Максимальное разрешение: до 1 Мп
Максимальная длительность записи: до 10 сек
Регулировка увеличения: от 0,7х до 45х
Подсветка: 4750 лм

• Скоростная видеорегистрация:

Максимальный размер памяти: неограничен (определяется объемом жесткого диска компьютера)
Максимальная частота съемки: 60 кадров/сек
Максимальное разрешение: до 1 Мп
Максимальная длительность записи: неограничена (определяется объемом жесткого диска компьютера)
Регулировка увеличения: от 0,7х до 45х
Подсветка: 4750 лм

• Регистрация акустической эмиссии:

Блок обработки информации и триггер: исследовательская акустико-эмиссионная система "ЭЯ-2"
Преобразователь акустической эмиссии: пьезоэлектрический широкополосный (200-750 кГц)
Предварительный усилитель: широкополосный (до 1,2 МГц), диапазон усиления 0-60 дБ, шаг усиления 1 дБ

Seleznev M., Vinogradov A. Note: High-speed optical imaging powered by acoustic emission triggering // Review of Scientific Instruments. 2014. № 7 (85). P. 076103. dx.doi.org/10.1063/1.4890436