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公开(公告)号：CN115389325A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211170085.9
申请日：2022-09-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于软材料测试的球形压痕实验台和实验方法，包括上台体、下台体、上夹具、下夹具、压头槽、球形压头、支撑平板；支撑平板通过固定连接装设在下夹具上；实验平台为微型原位力学试验机，通过调整磁石，实现球形压头与支撑平板之间距离的可操控性；根据试样材料的大小选择适当的球形压头，通过磁力将球形压头固定于压头槽上，使得球形压头在进行压痕实验时对准试样材料；通过调整压头槽与上夹具的连接磁石，保证球形压头与支撑平板距离；把试样材料放置于支撑平板中心处，使试样表面与球形压头表面垂直中心齐平后，通过对试验机进行操作，调节升降台使软材料表面达到与压头表面微接触，使材料表面与球形压头表面接触。
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公开(公告)号：CN108446415B
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN201711399125.6
申请日：2017-12-22
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14 , G06F113/26
Abstract: 本发明提供一种适用于涂层粒子复合材料考虑几何随机分布的鲁棒设计方法，以确保复合材料在制造制备过程中的可靠性。主要步骤如下：(1)选取一个涂层材料的微观结构模型；(2)引入随机变量建立考虑几何随机分布的计算模型；(3)多尺度分析求得材料杨氏模量、剪切模量和强度指标，并采用响应面法进行参数敏感分析；(4)一种具体涂层粒子复合材料鲁棒设计的数值模拟。本发明为工程实际中涂层粒子复合材料的发展提供可靠理论基础，并可节省设计成本。
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公开(公告)号：CN111458222A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010282677.4
申请日：2020-04-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种网络弹性结构水凝胶渗透压调节拉伸装置与测试方法，包含拉伸机、销、连接装置、旋钮、夹具外壳、弹簧、硬质夹板、出水口、开放网络结构弹性体夹板、渗透压传感器、入水口、拉力传感器、水发生装置、PID调节分析模块。拉伸机通过夹具向水凝胶样品施加载荷，完成拉力-拉伸位移的力学性能曲线测试。本发明通过渗透压传感器和水发生装置可防止含水凝胶试件在夹持部分由于外力作用产生的局部水分重分布现象，减轻其导致的试件局部应力集中；通过采用由开放网络结构材料制备拉伸夹板，使得凝胶不易出现局部损伤，使得水凝胶在拉伸时不在加持部位断裂，保证可以得到准确的拉伸长度。
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公开(公告)号：CN107941638B
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201711132767.X
申请日：2017-11-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N3/40
Abstract: 本发明公开了基于纳米划痕法的非均匀材料各组分性能测试方法，属于微纳米尺度材料性能测试方法。将被测非均匀材料镶嵌、研磨、抛光，制成用于纳米压痕和纳米划痕的试样。通过反馈调节方法，使得压头保持恒定的划入深度，接下来按照平行、等间距、等深度进行划痕操作，使压头依次划入左侧相、界面相和右侧相。通过接触力学判断准则，获得每条划痕过渡区的起始点和结束点位置。测得接触刚度倒数为纵坐标，通过origin画出所有点并线性拟合，拟合直线斜率的倒数为测得右侧相弹性模量。本发明有效的判断典型区域一定深度下的界面相宽度。避免界面相的影响，提升实验精度，获得无周边效应影响的非均匀材料各组分性能。
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公开(公告)号：CN108038325A
公开(公告)日：2018-05-15
申请号：CN201711399118.6
申请日：2017-12-22
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开一种3D打印技术制造的多孔框架结构宏观弹性性能可靠性预测方法，包含：(1)立方多孔框架结构设计步骤；(2)样品定制步骤；(3)用CT扫描仪分层扫描观察微观结构缺陷的步骤；(4)定量表征微观结构缺陷代表尺寸的步骤；(5)寻找缺陷代表尺寸统计分布规律的步骤；(6)寻找缺陷特征尺寸与打印方向、支撑类型关系的步骤；(7)建立随机数值模拟模型，进行宏观弹性性能及微观应力数值分析的步骤；(8)进行宏观压缩实验，对以上可靠性分析结果进行校验和修正。本发明适用于3D金属打印结构的微缺陷评价、质量等级认证，为利用现有3D打印技术提供一种数值模拟和实验结合的可靠性预测方法，缩短了金属3D打印可靠性验证周期，提高了工作效率，节省了生产时间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107941689A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711132273.1
申请日：2017-11-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N19/00
Abstract: 本发明公开了一种颗粒增强复合材料各组分就位性能测试方法，属于微纳米力学测试技术领域。将被测颗粒增强复合材料镶嵌、研磨、抛光，制成用于纳米压痕和纳米划痕的试样。通过反馈调节方法，使得压头保持恒定的划入深度完成一系列划痕。以圆形区域中心点为零点，建立包括全部划痕路径的直角坐标系，将划痕路径上采集点的坐标导入origin。通过接触力学判断准则，获得每条划痕界面相的起始点和结束点位置，并将界面相的起始点和结束点依次连接成线，即可获得界面相的形貌。本发明对微纳米尺度材料进行纳米压痕实验时，可以有效的判断典型区域一定深度下的界面相宽度，获得无周边效应影响的颗粒增强复合材料各组分就位性能。
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公开(公告)号：CN107907433A
公开(公告)日：2018-04-13
申请号：CN201711132451.0
申请日：2017-11-15
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了纳米压痕典型区域微转动调平台，将被测试样镶嵌于不锈耐磨的试样杯中，磨抛后使得被测试样上表面同试样杯上边缘同高，既保证了被测试样有较高刚度，在之后顶紧过程中不发生塑性变形，也可以快速获得高质量的平面；常规扭矩螺丝刀主要用于防止由于用力过大而破坏设备，用其顶紧顶丝后的试样在微纳米尺度的加载过程中不会发生错动，通过普通螺丝刀继续顶紧顶丝可以使得微区产生微尺度的转动而不会使得整个夹持结构松动；本发明通过机械调平方法实现，成本低廉、体积小，并同纳米压痕仪的卡台相配合，节省空间便与推广。
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公开(公告)号：CN106959245A
公开(公告)日：2017-07-18
申请号：CN201710125680.3
申请日：2017-03-05
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N3/04
Abstract: 一种用于测试导电纤维在力‑电耦合作用下力学性能的夹具及实验方法，该夹具包括主块体、副块体、圆环状块体、紧固圆柱，主块体和副块体均为U形结构，主块体和副块体上下拼接组成矩形结构；圆环状块体的顶端设有凸起；第一个圆环状块体的顶端的凸起插入主块体的主方形台的表面设置有凹形槽内，第二个圆环状块体的顶端的凸起插入与副块体的副方形台的表面设置有凹形槽内；导电纤维分别贴于两个圆环状块体的圆环表面之间。电源分别连接两个圆环状块体。通过利用纳米拉伸仪上夹头向上移动拉伸纤维的同时加载电流至发生断裂，获得导电纤维的应力‑应变曲线、断裂强度等力学参数，实现对导电纤维在力电耦合作用下力学性能测试。
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公开(公告)号：CN106934137A
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201710125683.7
申请日：2017-03-05
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5009
Abstract: 本发明公开了一种分析石墨烯组装体的粗粒化分子动力学方法，属于计算机分子模拟技术领域。该方法包括以下步骤：a)构建单层石墨烯的粗粒化模型；b)根据组装形式构建石墨烯组装体的粗粒化模型；c)设置粗粒之间的相互作用；d)进行粗粒化模拟计算。通过本发明可以简便地构建石墨烯组装体计算模型，并在弛豫过程中准确地得到实际组装体模型。所采用的Tersoff势函数与Lennard‑Jones势函数可以很好地表征组装体内化学键的断裂与形成，准确地预测石墨烯的自组装行为。所采用的Tersoff势函数与Lennard‑Jones势函数可以准确地预测石墨烯组装体的力学行为。
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公开(公告)号：CN103575872A
公开(公告)日：2014-02-12
申请号：CN201310477499.0
申请日：2013-10-14
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N33/483 , G01N33/49 , G01N1/28
Abstract: 一种细胞纳米压痕力学性能测试保湿试样台及实验方法。本发明涉及一种细胞纳米压痕力学性能测试保湿试样台及实验方法，该试样台由台体、容置槽、保温材料、加热管、冷却台、进水口、出水口和气流通道组成；其实验结果可设定最大加载力或最大压入深度，得到被测细胞的弹性模量-压入深度、载荷-压入深度的力学性能曲线。本发明可防止细胞实验过程中失水，使得纳米压痕仪可以精确的计算细胞表面高度，保证可以得到准确的压入深度；实验过程中，细胞的力学性能稳定，得出的结果更接近其在体时的力学性能，提高了每批实验测试数量，提高了实验效率；国内现有的纳米压痕仪全部依赖进口，其组件多为几十万元，本发明成本较低且可信度高。
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