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对于在低温下进行机械试验,不莱梅纤维研究所信赖依靠ZwickRoell

案例学习

  • 客户: 不莱梅纤维研究所
  • 地点:德国不莱梅
  • 行业: 航空航天,学院/研究所
  • 主题: 在低温下进行机械试验

10 月 2023 日

不莱梅纤维研究所(FIBRE)研发新型纤维材料和高性能复合材料,以为各行各业公司应对未来的技术挑战提供支持。例如,为了解低温下纤维复合材料的材料性能以及机械性能变化,从而确保航空航天部件的可靠性和安全性,位于不莱梅ECOMAT研究基地的纤维研究所使用了ZwickRoell的材料试验机。

任务 能力范围 解决方案 结果 产品

不莱梅纤维研究所(FIBRE)

不莱梅纤维研究所(FIBRE)成立于1969年,总部位于德国不莱梅,多年来一直积极致力于纤维材料及其应用的研发领域。其主要任务是开发工业应用的创新解决方案,包括汽车、建筑、医疗、纺织以及航空航天等行业,并在材料研发、产品优化、质量控制和工艺改进方面为纤维产品的改进做出贡献。

目标是通过提供科学知识、技术专长和创新解决方案来增强行业竞争力。为此,该研究所专注于为技术纺织品和纤维复合材料及其制造工艺研发创新型纤维,通常采用与行业合作伙伴资助合作项目的形式。除了定制的解决方案,不莱梅纤维研究所的客户还可以从研究所高素质员工的咨询服务中受益良多。

不莱梅纤维研究所拥有现代化的材料科学实验室,还具有经过认证的试验方法以及多种适用于纤维生产、塑料加工和CFRP生产的技术设施。

ZwickRoell顶级竞争力

  • 可追溯且可再现的测试结果

  • 全面的产品组合

  • 完美支持

  • 基于应用的测试系统

  • 紧密且值得信赖的合作

任务

低温下材料表征的要求

在不莱梅的研究和技术场所ECOMAT,不莱梅纤维研究所(FIBRE)的工程师和科学家与航空航天行业合作,将低温领域中的活动捆绑在一起,以表征在低温下使用的CFRP并进行进一步研发。这些都是当前碳中和航空旅行领域中研发新技术和创新技术所面临的挑战。

对于在低至-253 °C的低温下进行的低温试验,必须确保另在-55 °C至+120 °C温度范围内和环境温度下进行标准试验时测试结果的再现性。此外,低温条件还对所用材料以及所需应变和位移测量系统提出了挑战。因此,必须为试样夹持、力和位移的精确测量以及载荷链对中等操作研发出不同于在环境温度下进行标准试验的方法。

ZwickRoell解决方案

带丁字头的ZwickRoell材料试验机

为了满足对使用氢气进行测试的特殊低温测试要求,不莱梅纤维研究所(FIBRE)决定使用ZwickRoell产品组合中的标准型和通用型材料试验机。如此一来,即使在低温下也能表征不同材料,还能确保卓越的测试结果再现性 - 无论使用低试验载荷还是高试验载荷,或者是否用于质量保证或研究目的。

不莱梅纤维研究所从ZwickRoell产品组合中选择了不同的低温测试解决方案,这些解决方案能够在77 K下使用液态氮(LN2)以及在20 K下使用液态氢(LH2)进行低温范围内的机械试验。

使用专门开发的丁字头浸入带夹持试样的试样夹具,使其在低温范围内。优点:由于低温恒温器只有一个开口,因此可以最大程度地保证温度稳定性。所有ZwickRoell低温恒温器都有一个选配视窗,借助videoXtens提供的光学技术,可以在不接触的情况下从外部测定试样的应变和变形。

testXpert测试软件使用方便且对用户友好,用于控制、数据采集和评估目的,已在不莱梅纤维研究所广泛使用。

低温下纤维复合材料的全面测试选件

不莱梅纤维研究所实验室经理Ernö Nemeth博士在谈到他们与ZwickRoell的合作时表示:“我们已经在ZwickRoell为极端低温下的材料表征工作找到了完美的合作伙伴和理想的支持水准。提供的测试系统证明了它的卓越专业水平,并完美符合我们的基本要求和基于应用的要求。”

测试系统支持纤维增强复合材料的大量典型试验,包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验,以及层间剪切强度(ILSS)的测定和用于测定临界层间能量释放因子G1c(在模式I载荷下)和G2c(在模式II载荷下)的试验。Nemeth表示:“在整个项目期间,我们与ZwickRoell之间密切且信任的合作大大提高了我们的研究可能性,并进一步加强了我们的联系。”

结果

基于多元产品组合,ZwickRoell能够以最佳方式满足不莱梅纤维研究所(FIBRE)的技术要求。他们现在可以执行(包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验,以及ILSS、G1C和G2C试验)多种试验来表征极端低温下的材料性能以供研究,并与航空航天领域的行业合作伙伴合作,同时信赖完全可靠、可追溯且可再现的结果。

“ZwickRoell是我们在低温材料表征领域可以信赖的合作伙伴。

整个项目期间,试验机制造商以其全面且专业的氢气测试技术与产品组合令我们信服并为我们提供支持。ZwickRoell为我们的特殊需求所定制的测试系统证明了他们的专业性和敏锐的观察力(察觉到我们作为研究所的独特需求),同时ZwickRoell的专业精神和协作方法帮助我们显著推进在这一具有挑战性领域中的研究。”

不莱梅纤维研究所(FIBRE)实验室经理Ernö Nemeth博士

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