من electromigration فشل رقاقة ربط خط ارتداء التعب من المفاصل الاصطناعية ، نانو اختبار الميكانيكية هو دفع المواد من " التجربة والخطأ " إلى " دقة التصميم " . انها مثل " مايكرو CT " ، مما يجعل من الضعف الخفي مرئية ، ولكن أيضا تمكن الإنسان من بناء مستقبل موثوق بها على المستوى الجزيئي من المواد .
من خلال كسر الحد من الحجم ، ضرب المجهرية عيب
الميكانيكية التقليدية اختبار ( مثل اختبار الشد ، اختبار صلابة ) يقتصر على القرار ، يمكن أن تعكس فقط العيانية متوسط الأداء من المواد . نانو متر الميكانيكية ( على سبيل المثال ، nanoindentator ، مجهر القوة الذرية ( فؤاد ) يمكن أن تميز في الموقع الخواص الميكانيكية في المناطق الصغيرة ( على سبيل المثال ، واحدة من الحبوب ، واجهة المرحلة ، أو طبقة رقيقة ) من خلال دقة عالية جدا التشرد السيطرة ( تصل إلى مستوى النانومتر ) و قوة الاستشعار ( حساسية دانا ) . على سبيل المثال ، في المواد المعدنية ، الحدود الحبوب غالبا ما تصبح مصدر الكراك بدء بسبب اضطراب في ترتيب الذرات . في المواد المركبة ، وعدم كفاية قوة الترابط البيني يمكن أن يؤدي إلى فشل التبطين . nanomechanics اختبار يمكن قياس قوة القص البيني من خلال الخدوش أو الضغط على التجارب ، والإنذار المبكر من المخاطر المحتملة .
دينامية تحميل محاكاة البيئة ، واستعادة صحيح فشل السيناريو
التعرض الخفي الضعف غالبا ما ترتبط مع ظروف الخدمة الخاصة - ارتفاع في درجة الحرارة ، تآكل المتوسطة أو تحميل دوري قد تسريع تطور الضرر الجزئي . نانو متر الميكانيكية الحديثة لديها القدرة على اختبار اقتران متعددة المجالات : محاكاة البيئة في درجة حرارة عالية من خلال تدفئة الجدول ، ومراقبة زحف أو تليين الحرارية سلوك المواد ؛ تدهور الأداء تحت تأثير التآزر من التآكل والميكانيكا هو درس في تركيبة مع السائل داخلي . باستخدام التحليل الميكانيكي الديناميكي ( DMA ) وحدة عالية التردد تحميل دوري ، عتبة التعب الكراك هو القبض على . على سبيل المثال ، في دراسة aeroengine شفرة الطلاء ، nanomechanical اختبار يمكن رصد في الوقت الحقيقي تخفيف قوة الترابط من الطلاء في درجة حرارة عالية الغاز والبيئة ، وتحديد واجهة microcrack النمو الناجم عن الصدمة الحرارية ، وبالتالي تجنب تقشير مفاجئ الحادث .
فشل آلية تحليل البيانات يحركها
نانو الميكانيكية اختبار ليس فقط يوفر معلومات عن " أين هو ضعيف " ، ولكن أيضا يكشف عن آلية " لماذا هو ضعيف " من خلال تحليل دقيق تحميل الإزاحة المنحنيات . على سبيل المثال ، من خلال تحليل المسافة البادئة عمق المتبقية ومرونة معدل الاسترداد ، هش الكسر ( تشوه البلاستيك الصغيرة ) و تشوه مرن ( نسبة عالية من البلاستيك العمل ) يمكن تمييزها . جنبا إلى جنب مع المسح المجهر الالكتروني ( SEM ) أو انتقال الإلكترون المجهر ( تيم ) في الموقع ، المجهرية ( مثل كثافة الانخلاعات ، المرحلة الثانية من التوزيع ) و الاستجابة الميكانيكية يمكن أن تكون مرتبطة مباشرة . هذا " اختبار - توصيف - النمذجة " النهج المتكامل تمكن علماء المواد لبناء نموذج تنبؤي من نانو العيوب العيانية الفشل ، وتوجيه تكوين التصميم وعملية التحسين .