成果名称：一种力电耦合加载与三维全场变形测量系统
申请单位：清华大学
鉴定编号：鉴字[教JP2006 ]第007 号
鉴定日期：2006-12-29
学 科： 06力学
成果简介：（1000字以内，可公开部分）
目前，在微电子、航空航天、核能工程，到机器人智能系统、信息功能系统、智能传感系统等各个领域，越来越多的智能材料在多场（力场、电场等）耦合环境下工作，这就急需相应的力电耦合加载与三维变形测试技术发展和系统的研制。然而目前在力电耦合加载细观变形测量技术方面，多数停留在力电耦合加载环境下的应变片电测技术，以及在电场载荷作用下二维变形测量的云纹干涉技术。
本项目创新如下：
利用云纹干涉与泰曼－格林干涉光路的巧妙结合，首次实现了力电耦合场作用下三维变形场的同时测量；
在力电耦合加载系统中，通过采用弹性元件对称固定等技术解决了电场加载、力电耦合加载过程中试件自动对中的关键技术问题；
该系统中的力电耦合加载环境室首次采用了石英玻璃材料，有效地消除了测量中的载波条纹,提高了测量精度；并采用了PZT相移技术，使得位移测量灵敏度可达纳米量级；
该系统可实现多模式的加载方式，包括机械加载、电场加载、力电耦合加载，其中机械加载包括：拉压、三点弯实验，电场加载包括：恒定电场加载和交变电场疲劳加载；
该系统实现了加载和变形测量一体化，具有结构紧凑，体积小，便于携带，成本低的特点；该测量系统所研制的云纹图像处理软件，功能强，界面合理，易于操作。
该项目研究中所研制的三维变形测量设备现已提供给国内外重要工业部门、著名高校和重要的科研部门，包括英国TWI技术中心、美国基督教大学、香港科技大学、新加坡国立大学、中国工程物理研究院、清华大学航天航空学院、东南大学、北京理工大学等单位，并带来显著经济效益。
鉴定委员会一致认为：
该测量系统是国内第一台带相移功能的力电耦合加载三维变形测量实验设备。填补了国内空白，具国际先进水平。该设备的出现为压电铁电材料的细观本构关系的研究提供了重要的实验途径。该项目为压电铁电材料的力电耦合行为。电致失效行为，提供了重要的实验平台。
