高温弹性模量及内耗测试系统

第七章 材料弹性变形与内耗固体材料在受外力作用时，首先会产生弹性变形，外力去除后，变形消失而恢复原状，因此，弹性变形有可逆性的特点。

材料的弹性变形是人们选择和使用材料的依据之一，近代航空、航天、无线电及精密仪器仪表工业对材料的弹性有更高要求，不仅要有高的弹性模量，而且还要恒定。

另一方面，材料的弹性模量是组织不敏感参量，准确测定材料的弹性模量，对于研究材料原子的相互作用和相变等都具有工程和理论意义。

实际上，绝大多数固体材料很难表现出理想的弹性行为，或是材料在交变应力作用下，在弹性范围内还存在非弹性行为，并因此产生内耗。

内耗代表材料对振动的阻尼能力，作为重要的物理性能，工程上有些零件要求材料要有高的内耗以消振，如机床床身、涡轮叶片等，而有些零件则要求材料有低的内耗，以降低阻尼，如弹簧、游丝、乐器等。

另一方面，内耗是结构敏感性能，故可用于研究材料的内部结构、溶质原子的浓度以及位错与溶质原子的交互作用等材料的微观结构问题，是一种很有效的物理性能分析方法。

第一节 材料弹性变形一．弹性模量及弹性变形本质在弹性范围内，物体受力的作用要产生应变，其应力和应变之间的关系符合胡克定律σ=E ε， τ=G γ，p=K θ （7-1）式中，σ、τ和p 分别为正应力、切应力和体积压缩应力；ε、γ和θ 分别为线应变、切应变和体积应变；比例系数E 、G 和K 分别为正弹性模量（杨氏模量）、切变模量和体积模量。

它们均表示材料弹性变形的难易程度，即引起单位变形所需要的应力大小。

在各向同性的材料中，它们之间的关系是G =)1(2μ+E （7-2） K = )21(3μ-E (7-3) 式中，μ为泊松比，即当材料受到拉伸或压缩时，横向应变与纵向应变之比。

可以证明，如果材料在形变时体积不变，则泊松比为0.5。

大多数材料在拉伸时有体积变化（膨胀），泊松比为0.2～0.5。

对于多数金属的μ值约在0.25~0.35之间，G/E 的实验值大约是3/8。

JM3840动静态应变测试分析系统(动静态应变仪准动该系统采用先进的传感器和控制技术，具有高精度和高稳定性。

它可以测量材料在动态和静态加载下的应变，并可以精确地测量材料在不同应变速率下的力学性能。

该系统适用于各种材料的应变测试，包括金属、塑料、陶瓷、复合材料等。

1.动态应变测试功能：该系统可以模拟真实工况下的动态应变，对材料在高速加载下的力学性能进行评估。

它可以进行高速冲击测试、高频振动测试等，用于评估材料的抗冲击和抗振动性能。

2.静态应变测试功能：该系统可以对材料在静态加载下的应变进行测试和分析。

通过静态应变测试，可以评估材料的静态强度、断裂韧性等力学性能。

3.应变速率控制功能：该系统可以精确地控制应变速率，适用于不同应变速率下的力学性能评估。

用户可以根据实际需要，设定不同的应变速率进行测试。

4.数据采集和分析功能：该系统可以对测试数据进行实时采集和分析，包括应变曲线、力曲线等。

测试结果可以以图表形式显示，方便用户进行数据分析和比较。

5.高精度和高稳定性：该系统采用先进的传感器和控制技术，具有高精度和高稳定性。

它可以实时监测应变和力的变化，保证测试结果的准确性和可靠性。

6.简便易用：该系统操作简单，用户只需设定测试参数，即可开始测试。

系统具有友好的用户界面和操作指导，方便用户进行操作。

7.多种测试模式：该系统具有多种测试模式，满足不同测试需求。

用户可以选择静态测试模式、动态测试模式、疲劳测试模式等，进行不同类型的应变测试和分析。

综上所述，JM3840动静态应变测试分析系统是一种先进的材料测试设备，具有动态和静态应变测试的功能，可以对材料在不同应变速率下的力学性能进行评估和分析。

该系统具有高精度、高稳定性、简便易用等特点，适用于各种材料力学性能的研究和应用。

dmta测试原理-回复什么是DMTA测试？DMTA（Dynamic Mechanical Thermal Analysis）是一种测试材料的力学性能和热性能的试验方法。

它是通过施加交变应力来测量材料的动态机械性能，包括材料的弹性模量、损耗模量、储能模量、阻尼系数等。

同时，DMTA测试还可以用来研究材料的热膨胀性质，在高温下模拟材料的真实工作环境。

DMTA测试的原理是什么？DMTA测试主要基于材料的线弹性动力学和热力学性质。

当施加正弦形变或正弦动应力时，材料会产生相对的线弹应力或线弹变形，并且这种应力和应变都是正弦波形的。

DMTA测试通过测量应力和应变之间的相位差以及变形（挠度）与振动频率的关系，从而得到关于材料动态机械性能的详细信息。

DMTA测试的步骤是什么？DMTA测试主要包括样品制备、样品安装、测试条件设定、测试数据收集和结果分析等步骤。

第一步是样品制备。

根据需要测试的材料的形状和尺寸，制备出具有较好一致性的样品，通常是长方形或圆形样品。

第二步是样品安装。

将样品固定在DMTA测试仪器上的夹具中，确保样品能够在测试过程中保持稳定。

根据需要，可以在样品表面涂覆一层适当的薄膜或涂层来改变测试条件。

第三步是测试条件设定。

根据具体的材料和测试目的，设定合适的测试条件，包括温度范围、频率范围、载荷力等。

DMTA测试仪器通常具有自动控制温度和频率的功能，可以根据需求进行调整。

第四步是测试数据收集。

开始测试后，DMTA测试仪器会施加交变应力或应变，并测量相应的应力和应变信号。

通过测试仪器提供的数据采集系统，收集这些信号，并将其转化为相位差、储能模量、损耗模量等力学参数。

第五步是结果分析。

根据收集到的测试数据，可以进行各种分析方法，比如绘制应力-应变曲线、频率-阻尼图谱等。

这些分析可以帮助我们了解材料的力学性能，并对其在实际应用中的表现进行评估。

DMTA测试的应用范围有哪些？DMTA测试被广泛应用于多个领域。

46 海上油气田对井下工具性能和可靠性要求极高，而耐高温高压井下工具的极限性能测试手段严重缺乏，无法验证研发工具的功能和可靠性。

国内外同类型测试系统结构均较为复杂，投资均超过千万元，经济性不满足要求。

目前国内尚无达到370℃高温条件下的高压试验设备。

国内外同类设备均为竖直井筒，无法模拟大位移井、水平井的井下工况[1]。

此外，获得国际认证（API美国石油学会）是产品进入市场的必备条件。

本文面向工程应用，针对高温高压井下工具测试需求，设计了一套水平放置式高温高压测试系统。

1 测试系统的整体技术参数（1）测试介质：耐高温液压油/氮气；（2）测试温度和压力：220℃/105MPa；370℃/35MPa；（3）最大轴向载荷：1300kN；最大轴向行程：1.2m；（4）最大扭矩：15kN·m[2]；（5）适用井筒规格：9-5/8”、7-5/8”、7”、5-1/2”；（6）井筒有效长度：6m。

2 测试系统的技术方案2.1 整体布局将力加载装置、井筒支撑座、升温装置、气液泄漏检测系统及附属部件集成于安全防护箱（45H）中；将空压机、储气罐、冷干机、过滤器及附属部件集成于设备集装箱（20尺）中；将远程控制系统、人员操作空间等集成于控制集装箱（20尺）中。

测试系统整体布局如图1所示。

2.2 安全防护箱（1）安全防护箱尺寸参考 45H高柜集装箱，箱体防护钢板选材为Q235，三层防护厚度为15mm。

箱体内侧安装钢制防护模块，每个模块独立安装，当有损坏时，可将损坏的模块更换。

（2）安全防护箱底部铺设导轨，箱体外铺设外延导轨，外延导轨和箱体中的导轨良好对接，便于井筒支撑台架进出防护箱，导轨长度满足被测试工具串在防护箱外安装的要求，并可至少承载15t的重量。

（3）安全防护箱的底部安装收集装置，用于储存作业完成后的测试介质，并可通过泵将过滤井下工具测试系统研制闫志远1 张洪楠2 陈安安1 1. 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 3004522. 中国海洋石油有限公司天津分公司 天津 300452摘要：针对国内目前测试系统不能满足高温高压井下工具模拟测试的现状，设计了水平放置式井下工具高温高压测试系统。

耐高温材质检测系统耐高温材质检测系统文档摘要本文档旨在介绍耐高温材质检测系统的工作原理、应用领域以及优势。

耐高温材质检测系统是用于检测材料在高温环境下的性能和可靠性的关键工具，可帮助制造商和研究人员提高产品的质量和安全性。

1. 引言耐高温材质检测系统是一种专门用于测试材料在高温环境中的特性和性能的测试设备。

在许多工业应用中，材料需要承受高温环境下的极端温度和压力，因此对材质的耐高温性能进行检测是至关重要的。

2. 工作原理耐高温材质检测系统通常由以下几个方面组成：2.1 试样准备在进行耐高温材质检测之前，需要对试样进行准备。

这包括选择适当的试样材质和尺寸，并确保试样表面的光洁度和完整性。

2.2 温度控制耐高温材质检测系统有能力将试样置于高温环境中，并精确控制温度。

通常采用电加热、感应加热或激光加热等技术来控制温度。

2.3 性能测试在高温环境下，耐高温材质检测系统通过使用传感器和仪器测量材料的性能。

这些性能测试通常包括材料的热膨胀系数、强度、断裂韧性等。

3. 应用领域耐高温材质检测系统广泛应用于以下领域：3.1 航空航天在航空航天领域，耐高温材质检测系统用于测试发动机和航天器零部件的耐温性能。

这些零部件需要在极端的高温环境中工作，因此对材质进行耐温性能测试是至关重要的。

3.2 能源行业在能源行业，耐高温材质检测系统用于测试燃烧器和锅炉等设备所需的耐温材料。

这些设备需要在高温环境下运行，因此对材料的耐温性能进行测试是确保设备安全和可靠的关键。

3.3 汽车制造在汽车制造领域，耐高温材质检测系统用于测试发动机零部件和排气系统等的耐温性能。

这些零部件在发动机工作时承受高温和高压，因此对材料进行耐温性能测试是确保汽车性能和安全的关键。

4. 优势耐高温材质检测系统的优势如下：4.1 精确性耐高温材质检测系统可以精确地测量材料的性能，如热膨胀系数、强度等。

这有助于制造商和研究人员了解材料在高温环境下的性能和行为。

发，可以在高温、真空、气氛的条件下测量导电材料电阻和电阻率，可以分析被测样品电阻和电阻率随温度、时间变化的曲线。

集高温炉膛、测量夹具、测量软件、触摸屏于一体，让导电材料电学性能测量更加轻松、快捷、稳定、可靠。

目前主要针对圆片、方块、长条等块体样品进行测试。

HRMS-1000高温导电材料电阻率测量系统主要用于导电材料导电性能的评估和测试，该系统采用四线电阻法测量原理进行设计开技术规格输入电压：HRMS-1000高温导电材料电阻率测量系统测量导体电阻率的方法是通过一对引线强制电流流过样品，用另一对引线测量其电压降来决定已知几何尺寸的样品的电阻。

图示为整块材料（如金属棒或金属条）电阻率测量原理图，将电流源连到样品的两端。

电压表的引线则按已知的距离放置。

根据样品的横截面积和电压表引线之间的距离计算出电阻率。

四线法电阻测量原理■ ■ ■ ■ ■ 碳系导电材料电阻率测量金属系导电材料电阻率测量复合导电材料等材料电阻率测量 金属氧化物系导电材料电阻率测量t应用领域测量针电极均采用弹簧电极设计夹具的两侧平板状电极和底部探 更加轻松、快捷、稳定、可靠集成化设计，电动升降平台，操作 料研究专家亲自指导开发强大的测量软件，邀请多位绝缘材功能特点■ ■ ■ ■ 可以实现高温、真空、气氛条件下测量导电材料的,可以分析独特的四线电阻法夹具系统,两侧平板状电极结构和探针电极结构均采用弹簧电极设计,确保测量的稳定性和可靠性;电阻和电阻率电阻、电阻率随温度、时间变化的曲线；高温炉膛、测量夹具、测量软件集成一体化设计，触摸屏控制和显示，具有卓越的易用性；单样品块体测量夹具，针对圆片、方块、长条等样品进行测试。