彈性材料的動態(tài)測試
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把線性馬達并入測試儀器
EnduraTEC Systems公司和Bose公司組成了技術聯(lián)盟，將Bose公司的活動電磁線性馬達技術與EnduraTEC的材料測試系統(tǒng)相結合，以充分利用線性馬達優(yōu)異的性能范圍。聯(lián)合的結果是ElectroForce（ELF）系列測試儀。測試儀包括臺式，負載能力最高可達4500牛頓（試驗臺，ELF3200和3300）和立式，（ELF3400）負載能力最高可達6000牛頓。他們?nèi)坑蓸藴孰娫床遄峁﹦恿?，不需要其他額外的基礎設施。其結構緊湊，節(jié)約空間，空氣冷卻，符合無塵室的要求，運行時噪音低，多種線性和扭矩馬達可同時安裝在同一臺儀器上，用于多軸應用程序。
利用傳統(tǒng)的電磁技術，負荷和行程范圍作為頻率的函數(shù)也會受到限制。伺服液壓系統(tǒng)允許較高的負荷和行程，但運轉和維護成本高，而且密封件摩擦和活動質(zhì)量還會限制了其較小的振幅激勵。而由活動電磁線性馬達驅動的測試系統(tǒng)提供了開發(fā)者比其他測試系統(tǒng)更寬的正弦激勵，且范圍正好疊加了彈性材料動態(tài)測試的需要。
ELF3230的正弦性能是行程和頻率的函數(shù)，這表明在遠遠超過50赫茲時，即使顯著施加負載，仍可達到12.5毫米的全動態(tài)行程。線性馬達的精確性允許測試在低至0.00001赫茲（約為一天一轉）的頻率下進行。Bose線性馬達的性能已在實際情況下通過測試數(shù)據(jù)獲得證實，包括夾具質(zhì)量和樣品剛性。
動態(tài)機械分析
動態(tài)機械分析（DMA），有時也被稱作動態(tài)機械熱分析（DMTA），是用于分析和表征材料通常是聚合物性能的技術。將一個正弦激勵應用于材料樣品，可測量負荷的動態(tài)振幅、相位和行程，然后將材料的動態(tài)性能表示為頻率、溫度、應變振幅、平均含量和預處理的函數(shù)。
ELF測試系統(tǒng)可以測量動態(tài)性能，如一種情況下以頻率對加速參數(shù)作圖。這個測試設計用于再造扭矩DMA系統(tǒng)的常規(guī)能力，一個例子就是在線性剪切、5%動態(tài)應變下測試四種不同分支程度的未固化橡膠化合物，溫度控制在120℃。
非線性材料模擬數(shù)據(jù)
大多數(shù)有限元素材料模型要求在不同情況下測量材料的負荷和偏轉行為。傳統(tǒng)技術集中于線性（小應變）范圍的粘彈性測量，而新型馬達設計用于測量更真實（大應變）情況下彈性材料的周期和時間依賴性能。馬達可以測試的應變水平超過100%，頻率從每天一轉到每秒400轉，以模擬模型化特定組份的關鍵情況。其大范圍的動態(tài)性能允許所有的所需測試可在同一系統(tǒng)中完成。
應力松馳/蠕變
線性馬達測試技術的低活動質(zhì)量和高加速能力提供了最好的條件去測量材料的蠕變和應力松馳性能。測試可以以毫秒計，并非常準確。例如，10微秒內(nèi)樣品行程15毫米。相比而言，以前使用的伺服液壓系統(tǒng)獲得的最快時間是35微秒。
疲勞和斷裂力學分析
線性馬達提供了很寬的動態(tài)性能范圍和耐用性，使其非常適合研究材料的疲勞和斷裂性能。Bose線性馬達較高的頻率使材料迅速龜裂增長，或在短時間內(nèi)進行幾百萬周期有疲勞運轉。線性馬達先進的撓性設計意味著損害是施加于樣品，而不是標準測試系統(tǒng)的密封件或軸承，降低了維護成本，提高了每個系統(tǒng)的產(chǎn)品測試時間。
結論
盡管表征彈性體動態(tài)性能的測試可以結合傳統(tǒng)的伺服液壓系統(tǒng)和電磁技術完成，現(xiàn)代經(jīng)濟情況推動各公司去找到新的方法以降低成本 — 包括操作成本和資金成本。由于活動電磁線性馬達優(yōu)異的性能，研究者可以用一個測試系統(tǒng)完成所有的測試需要。建立一個新實驗室所需的資金也降低到一半或三分之一。如果再考慮到操作上的優(yōu)勢，如減少維護和能量成本，降低實驗室噪音，降低由于油和冷卻水處理帶來的環(huán)保費用，是非常值得以這種新型線性馬達技術來取代現(xiàn)有設備。
現(xiàn)在一個測試系統(tǒng)就可以提供所有的所需材料性能，增加了先進非線性有限元素分析的材料模型。系統(tǒng)特別適用于完成動態(tài)機械分析、應力松馳、蠕變、超彈性測試、高周疲勞和龜裂增長測試。同樣的系統(tǒng)還能用于測量輪胎簾布、尼龍纖維、固化/未固化橡膠化合物的動態(tài)性質(zhì)。靜止線圈和活動磁鐵的專利優(yōu)勢，加上無摩擦阻力撓性懸掛系統(tǒng)，實現(xiàn)了語音線圈和液壓測試系統(tǒng)所無可比擬的性能。
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