一个多功能机械测试阶段用于微型X射线计算机断层扫描

科学领域:

• 工程 工程师 工程师 工程师
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 地质物理学 地质物理学

背景情况:

• 微X射线计算机断层扫描 (μXRCT) 是一种强大的工具,用于描述多孔介质.
• 将机械和水力机械测试与μXRCT相结合,对于了解材料在负载下的行为至关重要.
• 现有的μXRCT系统往往缺乏同时进行现场机械测试的能力.

研究的目的:

• 开发和验证一个多功能测试装置,用于将机械和水力机械实验与μXRCT相结合.
• 为了使多孔介质在一系列的分辨率和负载能力的现场表征.
• 为更广泛的研究可访问性提供一个模块化和可适应的系统,使用标准组件.

主要方法:

• 一个现有的开放和模块化μXRCT系统被扩展了一个测试装置.
• 使用了一个带有数字控制系统的单轴10kN通用测试机.
• 该系统增强了两个对齐的旋转阶段,用于组合负载 (±3.1 kN单轴,±15 N m扭矩).
• 设计的X射线透明电池 (流量,湿度计,三轴) 是为了整合各种压力/应变状态.

主要成果:

• 开发的测试装置成功地将机械和水力机械测试与μXRCT相结合.
• 该系统显示了广泛的负载能力范围 (±3.1 kN单轴,±15 N m扭矩).
• 三个应用示例展示了该系统与不同X射线透明细胞的多功能使用.

结论:

• 集成的μXRCT和机械测试系统为多孔介质研究提供了一个多功能平台.
• 使用标准组件使得设置可适应,并对其他研究人员有潜在的兴趣.
• 该系统可在现场描述多孔材料中的三维应力/应变状态.