同濟大學力學實驗中心,依託同濟大學航空航天與力學學院建設,主要承擔全校本科生、航空航天與力學類專業本科生以及研究生等三個層次的大面積力學實驗教學任務,全面支撐同濟大學力學、航空航天、土木、交通、機械、材料等多個門類和學科的《理論力學》、《材料力學》和《流體力學》等課程的實驗教學工作,先後獲批了國家級力學實驗教學示範中心和國家級力學虛擬仿真實驗教學中心。
而力學中心佔地面積最大的實驗室,是同濟大學與天氏歐森測試設備(Tinius Olsen)聯合創立的靜態力學實驗室。本著建設既能「滿足學生日常學習實踐需求」,又能「達到國際實驗室技術水平」來滿足科研需求的初衷,2019年5月,同濟大學航空航天與力學學院與天氏歐森籤署了實驗室共建協議,2020年金秋,實驗室改造與設備安裝調試完成,煥然一新的"同濟大學航空航天與力學學院與天氏歐森測試設備公司聯合力學實驗室"揭開了它的神秘面紗。
這個高水準的現代化實驗室,究竟長什麼樣?帶著這個問題,儀器信息網編輯走進了同濟大學航空航天與力學學院與天氏歐森測試設備聯合力學實驗室。
同濟大學力學實驗中心
硬體:11個測試系統,滿足不同材料和類型的測試需求
「同濟大學力學實驗室共有11臺試驗機測試系統,載荷從5千牛到300千牛,這些設備具有很高的精度和良好的穩定性。」天氏歐森中國區服務工程師嶽洋講到,「這11臺測試系統可以執行所有常見材料的力學性能測試。從低載荷的塑料、橡膠、紡織品,到高載荷的金屬、合金、複合材料,也可以通過更換夾具工裝測試非標試樣和零部件。」
經了解,這11個測試系統分別為:1個30噸常溫合金類材料測試系統,1個15噸特殊材料測試系統,4個10噸金屬材料測試系統,1個10噸加高型金屬材料測試系統,1個10噸碳纖維複合材料測試系統,1個10噸高溫合金和鈦合金類材料測試系統,1個5噸高分子材料和碳纖維複合材料測試系統,以及1個500公斤的輕型材料測試系統。
「試驗設備是在教學工作中必不可少的組成部分,可以有助於將學生能力的培養貫穿於整個教學過程中去,特別是培養學生的基礎理論知識、綜合運用能力和解決工程實際問題的能力。」同濟大學航空航天與力學學院力學實驗中心教師茹東恆講到。
「我們藉助實驗設備,一方面可以通過實驗內容的精心設計來闡述力學的基礎理論知識,加深學生對理論知識的理解;另一方面在實驗過程中體現理論的指導作用,培養學生對理論課學習的一個興趣,達到實驗教學與理論教學的和諧統一。」
除了基礎的試驗機架、專業夾具、環境箱、高溫爐外,同濟大學力學實驗室的測試系統還配備了行業領先的產品及技術,比如視頻引伸計、光學引伸計、無線手持控制器,實現全程測試回放的攝像系統等。
天氏歐森中國區服務工程師嶽洋表示,「測試系統以及配備的附件,對於高低溫測試和非接觸測量都有充分的技術支持。實驗室可以完全滿足學校的日常教學和科研需求。」
「我理想中的實驗室是設備精度高、可維護性強、可靠性高、功能廣泛、操作簡便的實驗室,同時要是能夠提高一下設備的智能化程度就更好了,比如說加入語音控制功能,告訴機器我今天要做何種試驗,然後由設備自動輸入參數,放入試件,再由設備進行實驗並輸出結果,而實驗人員只需分析所得到的結果即可。」同濟大學航空航天與力學學院碩士研究生楊超說到。
立足國際一流水平,同濟大學力學實驗室還設置了一個智能數據管理系統——Horizon,該系統同樣由天氏歐森研發,不僅可以滿足材料的測試需求,也可以高效率地管理實驗室數據。
天氏歐森中國區服務工程師嶽洋介紹到,「Horizon擁有的網絡功能能夠對實驗室內所有的設備數據進行整合、管理以及分析,大大提高了使用者管理實驗室數據的效率。」
除滿足不同材料和類型的測試需求的硬體、頗具特色且技術領先的配件以及具有強大功能的軟體外,力學實驗室還設置了開放式的圓形課桌、鼓勵學生動手的加工區域、倡導學術討論的會議區域和充滿航天感的裝修環境,讓整個實驗室創意十足有不乏多功能的使用。
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期待這樣一個兼具創新、實用、高效的實驗室,為教師和學生的研究和學習激發更多的靈感,為國內材料科學研究推波助瀾。