学院概况

组织机构

工程力学实验中心

      工程力学实验中心兼具基础力学实验教学和工程学科科学研究功能,目前中心实验室面积5500平方米,拥有一大批先进的测试仪器和装备,包括振动台、疲劳试验机、材料试验机、全场应变和位移测量系统、高速采集与应变分析系统、重力式水洞等。


       中心依托工程力学系学科点和博士后流动站的建设,紧密结合理论教学、实验教学及学科前沿研究,已经形成一支结构合理、稳定的实验技术人员队伍,可为船舶海洋、航空航天、先进材料、生物医疗等领域的科学研究提供各种力学性能测试服务。


主任:陈巨兵jbchen@sjtu.edu.cn


      1. 电磁振动台与振动温湿度三综合试验箱
      该振动台可进行正弦、随机环境振动模拟和冲击试验,正弦激振力100kN,随机激振力100kN,冲击激振力300kN,频率范围5-2500Hz,台面尺寸1200mm*1200mm。三综合试验箱可提供温湿度变化环境,同时可在试样上施加规定的电振动应力。该集成系统适用于航空航天、电力通讯、汽车等领域复杂条件下机械和电子设备的振动特性测试和振动疲劳可靠性研究。


       2.高速采集与应变分析系统
       该高速采集系统最大像素分辨率为1024×1024,满像素最大拍摄帧数12500Fps,最大拍摄帧数1000000 Fps,采用优化的3D数字图像相关性运算法则,可测量爆破、冲击下的瞬态高速运动物体,并通过DIC数字图像相关技术实现非接触式的全场应变、位移及速度数据的测量,能够满足高速、大应变、大变形、大范围、大尺寸等条件下的测量及结构振动模态的测量分析。


       3.全场应变与位移测试系统
       系统采用非接触测量方式,应变范围:0.005%-2000%,空间位置测量精度:10 μm,应变测试精度≤0.005%,相机分辨率1200万像素(4096x3068 pixels),测量范围可覆盖从几毫米的试样到数十米的大型零件。适用于各类金属、高分子材料、复合材料等的力学性能检测,如船舶及航空发动机结构动态变形测试、叶片叶轮动态变形与有限元仿真比对测试、多点式模态测试、高温环境材料变形测试等。


       4.重力式水洞
       该装备由动力设备、供水回水系统、地下储水水库、上游水库、下游水库、工作段、自动控制系统组成。主体为钢架结构,工作段为有机玻璃,工作段尺寸7.0m×0.7m×0.7m。采用闭环自适应反馈控制系统,可自动进行流量调节。配套仪器设备包括动力仪、流速计、频闪仪、噪声测试设备等。最大流速3m/s,工作段变形控制≤1mm,主要用于海洋结构物水动力性能及振动噪声测量。

       5.纳米力学材料检测系统
       该系统可实现真正原位SPM扫描探针成像,具有高精度的低载荷施载压痕及划痕能力,重复性和稳定性极高。系统最大加载载荷10mN,载荷力分辨率1nN,纵向载荷背景噪声5um,位移分辨率0.006nm,位移噪声背景0.2nm。可用于固体力学学科金属或者非金属材料的微观结构以及微观力学性能、表面粗糙度、磨损,以及脆性材料的断裂韧度研究。


       6.拉扭复合疲劳试验系统
       该系统采用全数字闭环控制系统,荷载、应变、位移三种独立闭环控制方式,动态频率范围0.001-100HZ,最大载荷50kN,最大扭矩550N·m,最大扭角45°。配有高温环境箱100-1400℃,液压泵流量20.7MPa。适用于金属、非金属、复合材料等各种拉、压、弯、扭、剪以及拉-扭复合加载的静态和疲劳测试、高低周疲劳、疲劳裂纹扩展、断裂韧性等试验研究。


       7.岛津AG-X-250kN电子万能材料试验机
       该静态试验机最大载荷250KN,试验精度±0.5%,试验速度0.0005-500mm/min。试验机有效宽度595mm,有效垂直距离1200mm。能完成各种金属材料、非金属材料、机械部件、电子部件、生物介质等全方面力学静态性能试验和程序控制试验。配合温度控制装置及高低温引伸计能完成-185℃~1100℃范围内的拉伸、压缩、弯曲及剪切等试验。


       8.Zwick电子万能材料试验机
       中心共有Zwick电子万能材料试验机5台,最大载荷分别为:10kN(1台)、50kN(3台)、100kN(1台),测试速度0.0005-500mm/min,精度等级为0.5。配有全自动引伸计,分辨率≤0.3μm,光栅式引伸计分辨率≤0.2μm,标距为10-100 mm。适用于金属、非金属、复合材料的拉伸、压缩、弯曲及剪切等试验。

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