تجربة محاكاة منصة متعددة في مجال البيئة

تجربة محاكاة منصة متعددة في مجال البيئة

محاكاة البيئة منصة تجريبية تستخدم لوصف السلوك الميكانيكي من المواد أو الهياكل في إطار العمل من اقتران بين البيئة و الأحمال الميكانيكية .multiphysical الميدان التحميل ، في الموقع رصد وتحليل المقاييستشوه ، والضرر ، فشل آلية المواد تحت ظروف معقدة يتم الكشف عنها . وفيما يلي وصف محدد للمحتوى والمنهجية :

1 - توصيف السلوك الميكانيكي في درجة حرارة عالية

محتوى البحثس

• ارتفاع درجة الحرارة قوة و ليونة: الشد ، ضغط ، والانحناء قوة التشوه اللدن في درجة حرارة عالية ( على سبيل المثال ، 1000 درجة مئوية أو أعلى ) ( على سبيل المثال ، aeroengine ني قاعدة Superalloy ) .

• زحف الحياة في درجة حرارة عاليةمعدل زحف ، زحف كسر الوقت ( على سبيل المثال ، خدمة الحياة التنبؤ المواد الأنابيب في محطة الطاقة النووية ) تحت تحميل ثابتة .

• الحرارية التعب والأكسدة اقتراندورة درجة الحرارة + الميكانيكية تحميل الكراك بدء ( مثل توربينات الغاز شفرة الحرارية الميكانيكية التعب ) .

الوسائل التقنيةس

• ارتفاع درجة الحرارة آلة الاختبار العالمي: فرن المقاومة المتكاملة أو التدفئة التعريفي ، مع ارتفاع في درجة الحرارة التمدد ( مثل m-6000 ) .

• في الموقع SEM / تيم الميكانيكية اختبار درجة حرارة عاليةنمو الكراك والتفكك الحركة ( على سبيل المثال ، ibtc-2000mini ) في درجة حرارة عالية لوحظ مباشرة تحت المجهر الإلكتروني .

• السنكروترون الإشعاع حيود الأشعة السينيةفي الوقت الحقيقي تحليل تطور البنية البلورية ( على سبيل المثال ، مرحلة التحول ، المشبك التشويه ) في درجة حرارة عالية تشوه .

• 

2 - توصيف السلوك الميكانيكي في درجة حرارة منخفضة

محتوى البحثس

• انخفاض درجة الحرارة كسر هش: متانة الكسر في النيتروجين السائل ( - 196 درجة مئوية ) أو الهليوم السائل ( - 269 درجة مئوية ) في درجة حرارة المنطقة ( مثل انخفاض درجة حرارة فشل المركبة الفضائية سبائك الألومنيوم ) .

• الخواص الميكانيكية للمواد فائقة التوصيل: الحرجة الحالية والاستقرار الميكانيكية موصل جيد للكهرباء في درجة حرارة منخفضة ( على سبيل المثال ، سلالة حساسية ملحوظة التعطيل لفائف ) .

• انخفاض درجة حرارة التشوه اللدن آليةتأثير درجة حرارة منخفضة على آلية تشوه مثل زلة و التوائم ( مثل انخفاض درجة حرارة التشوه من سبائك التيتانيوم ) .

الوسائل التقنيةس

• انخفاض درجة الحرارة آلة الاختبار العالميمجهزة الهليوم السائل / النيتروجين السائل نظام التبريد ( مثل كايل قياس ومراقبة ipbf-20k انخفاض درجة الحرارة آلة الاختبار ) .

• انخفاض درجة الحرارة اختبار تأثير: شاربي اختبار تأثير آلة تعديل درجة حرارة منخفضة البيئة .

• انخفاض درجة حرارة مدينة دبي للإنترنت ( ارتباط الصورة الرقمية )رصد توزيع الضغط على سطح المواد في درجة حرارة منخفضة .

• ---

  
  

• 

• 3 - توصيف السلوك الميكانيكي تحت الضغط العالي / الضغط العالى

• محتوى البحثس

• قوة الضغط العالي و الفشلتحت ضغط الهيدروستاتيكي ( مثل 100 الآلام والكروب الذهنية في أعماق البحار ) ، ضغط العائد و التبطين السلوك ( مثل التواء فشل الغواصة الضغط شل ) .

• دينامية استجابة الضغط العاليهوگونيوت حد المرونة والتحول تحت صدمة تحميل ( على سبيل المثال ، دينامية العائد من المعدن تحت GPA الضغط ) .

• محاكاة البيئة الأساسية / عباءةسلوك الريولوجية من المعادن تحت ضغط عال ودرجة حرارة عالية ( مثل 100 + 2000 درجة مئوية داخل الأرض ) .

• الوسائل التقنيةس

• ارتفاع ضغط اختبار المحورمحاكاة حالة الإجهاد من الصخور / المعادن تحت ضغط عال .

• هوبكنسون الضغط بار ( shpb ) .اختبار الضغط الديناميكي في ظل ارتفاع معدل الانفعال ( 10 ⁻ ق ¹ ) .

• الماس على السندان ( DAC ) + nanoindentation: اختبار الخواص الميكانيكية للمناطق الصغيرة تحت ضغط عال جدا ( > 100 GPA ) .

• 
  

• 4 - توصيف السلوك الميكانيكي في بيئة شديدة الإشعاع

• محتوى البحثس

• الإشعاع تصلب وتقصفبعد التشعيع النيوتروني / أيون ، الخضوع و صلابة المواد ( مثل سبائك الزركونيوم الكسوة مفاعل نووي ) زيادة .

• تشعيع زحف وتورمزحف التسارع و التوسع الحجمي ( على سبيل المثال ، الجمعية الوقود في المفاعل السريع ) الناجمة عن الإشعاع العيوب ( الشواغر والتفكك خواتم ) .

• تشعيع التعب: الشقوق الناجمة عن الأضرار الناجمة عن الإشعاع و دوري تحميل ( على سبيل المثال ، الإشعاع التعب من الأجهزة الإلكترونية في الفضاء ) .

تجربة محاكاة منصة متعددة في مجال البيئة

الوسائل التقنيةس

• في الموقع تشعيع الميكانيكية منصة اختبارمسرع ايون هو جنبا إلى جنب مع micromechanical اختبار ( على سبيل المثال ، هو ⁺ المشع + nanoindentation ) .

• حرارة الغرفة آلة اختبار الميكانيكية: بعد تشغيل المواد المشع بعد ارتفاع درجة الحرارة اختبار الشد / التعب ( مثل المواد النووية الحرارية معدات الغرفة ) .

• الإشعاع السنكروتروني التصوير المقطعي: micropore والشقوق الناجمة عن الإشعاع الضرر تم تحليلها .

5 - توصيف السلوك الميكانيكي في بيئة تآكل / كيميائي

محتوى البحثس

• للتآكل الإجهاد تكسير ( SCC )نمو الكراك ( على سبيل المثال ، النووية الفولاذ المقاوم للصدأ الأنابيب ) في إطار التعاون من التآكل المتوسطة ( مثل CL ⁻ ح ₂ ) والدينامية التحميل .

• التقصف الهيدروجين والهيدروجين الناجم عن الفشلالتقصف ( على سبيل المثال ، التقصف الهيدروجين الصلب عالية القوة في بيئة حامضية ) بسبب تغلغل ذرات الهيدروجين .

• التآكل تعب الحياةالحياة التنبؤ ( على سبيل المثال ، منصة بحرية هيكل ) في إطار اقتران بالتناوب الأحمال والتآكل البيئات .

الوسائل التقنيةس

• بطء معدل الانفعال اختبار ( ssrt ) .: اقتران الميكانيكية اختبار التآكل تحت السيطرة على انخفاض معدل الانفعال .

• الكهروكيميائية آلة اختبار التعب: متزامن رصد التآكل الحالية ودورة تحميل .

• الأوتوكلاف + الميكانيكية نظام التحميلح ₂ S / CO ₂ ارتفاع ضغط تآكل بيئة النفط والغاز البئر هو محاكاة .

• 
  

6 - توصيف السلوك الميكانيكي في بيئة الجاذبية الصغرية / الفضاء

محتوى البحثس

• الجاذبية التجمد عيب: المعادن / السبائك في ظروف الجاذبية الصغرية المسام والعزل والخواص الميكانيكية .

• ميكانيكا الموائع واجهة: السلوك الحركي للقطارات / الفقاعات في الجاذبية الصغرية ( مثل إدارة وقود المركبات الفضائية ) .

• الارتطام الفائق السرعة بالحطام الفضائي: تأثير الجاذبية الصغرية على توزيع سحابة الحطام في اصطدام فائق السرعة .

الوسائل التقنيةس

• زوائد رحلة / إسقاط برج اختبار: اختبار الميكانيكية في بيئة الجاذبية الصغرية على المدى القصير .

• محطة الفضاء في الموقع اختبار الميكانيكية: محطة الفضاء الدولية ( ISS ) ضغط المواد - القص المعدات التجريبية .

• 
  

7 - توصيف السلوك الميكانيكي في مجال متعدد اقتران البيئة .

محتوى البحثس

• الحرارية الميكانيكية والكهربائية اقترانتوسيع وتكسير سلوك أقطاب بطارية ليثيوم أيون في تهمة والتفريغ دورة .

• الإشعاع الحراري اقتران الميكانيكيةفشل المواد النووية في درجة حرارة عالية ، والإشعاع ، جنبا إلى جنب مع الإجهاد ( على سبيل المثال ، الجدار الأول من مفاعل نووي ) .

• الضغط العالي للتآكل اقتران الميكانيكيةتعب الحياة من أعماق البحار أنابيب تحت ضغط عال ، ح ق التآكل بالتناوب تحميل .

الوسائل التقنيةس

• في الموقع اختبار نظام متعدد المجالات المادية: SEM / تيم في التدفئة المتكاملة ، الكهروكيميائية والميكانيكية اختبار التحميل .

• الإشعاع السنكروتروني متعددة مجال الجمع بين الجهاز: في الوقت الحقيقي وتحليل حيود الأشعة السينية في الضغط العالي / ارتفاع في درجة الحرارة / البيئة .

• 
  

توصيف البارامترات الرئيسية وأساليب التحليل

1. الخواص الميكانيكية المعلماتس

• قوة ( الخضوع ، قوة الشد ، وصلابة الكسر ، زحف معدل ، معدل نمو شق الكلال ( دا / الدين ) .

2. تطور البنيةس

• نمو الكراك ، خلع الحركة ، مرحلة التحول ، المسام / الكراك شبكة ( SEM / تيم / الأشعة السينية التصوير المقطعي ) لوحظ في الموقع .

3. المقاييس النمذجةس

• جنبا إلى جنب مع الديناميات الجزيئية ( دكتوراه في الطب ) و البلاستيك الكريستال المحدودة عنصر ( cpfem ) عبر مقياس فشل النموذج المقترح .

4. تحليل البيانات مدفوعةس

• آلة التعلم يتعامل مع البيانات المتعددة المصادر ( ميكانيكا - البيئة - المجهرية ) للتنبؤ الحياة المادية و فشل العتبات .

تطبيق نموذجي

1. aeroengine شفرة التوربيناتس

• ارتفاع في درجة الحرارة ( 1200 درجة مئوية ) + عالية التردد اختبار التعب ، وتحسين تصميم التبريد حفرة واحدة الكريستال سبائك النيكل القائم .

2. أول مواد الجدار الانصهار النوويس

• الإشعاع ( هو ⁺ ايون ) + ارتفاع في درجة الحرارة ( 800 ° C ) + تحميل الميكانيكية المستخدمة لتقييم قدرة مقاومة الإشعاع تعرية التنغستن المستندة إلى المواد .

3. أنابيب النفط والغاز في أعماق البحارس

• الضغط العالي ( 50 الآلام والكروب الذهنية ) + h ₂ ق التآكل + بطء معدل الانفعال اختبار للتنبؤ للتآكل الإجهاد تكسير خطر الأنابيب .

4. الفضاء لوحة للطاقة الشمسيةس

• فراغ + الإشعاع + ركوب الدراجات الحرارية اختبار للتحقق من الاستقرار الميكانيكية للمواد في البيئة الفضائية .

التحديات والاتجاهات المستقبلية

1. عالية الدقة السيطرة على الظروف: مثل درجة حرارة عالية جدا ( > 2000 درجة مئوية ) مع الضغط العالي جدا ( > 100 GPA ) تحميل مستقرة .

2. حقل متعدد اقتران الموقع توصيففي الوقت الحقيقي رصد الحمل الحراري في مجال الطاقة الكهربائية والكيميائية والإشعاع .

3. عبر مقياس دمج البياناتمن العيوب الذرية العيانية الفشل .

4. ذكي منصة التجريبيةمنظمة العفو الدولية يحسن من المعلمات التجريبية ، الروبوت بمساعدة عالية المخاطر العملية البيئية ( مثل الإشعاع النووي والبيئة ) .

محاكاة البيئة منصة التجريبيةاقتران التحميل في بيئة متعددةوفي الموقع رصد المقاييسمن أجل الكشف عن السلوك الميكانيكي المواد تحت ظروف الخدمة ، وتوفير البيانات الرئيسية لدعم تصميم المواد والتطبيقات الهندسية في مجال الفضاء ، والطاقة ، في أعماق البحار ، الخ . اتجاه التنمية في المستقبل سوف تركز على أعلى حدودي الحد ، أكثر تعقيدا متعددة مجال اقتران ، والبيانات يحركها ذكي نظام تجريبي .