科创中国

行业领域

高新技术改造传统产业

需求背景

泡沫使现代科技产品之一，其具有非常优良的可塑造性，这使其能够应对各种应用领域和场合，且现在的泡沫种类繁多，无论是哪种行业多多少少都能够见到泡沫产品。在众多的泡沫产品中，有些具备优良的延展性，这是其能够应用在一些特殊的行业中，这种泡沫在生产时需要对其拉伸的强度进行检测，以确保生产出来的产品的质量符合标准，但现在在拉伸强度检测设备比较简单，甚至需要人工操控，这使检测效率比较低下，从而拖延泡沫生产的效率。

需解决的主要技术难题

1. 拉伸力传感器的精度和稳定性：在泡沫拉伸强度检测中，拉伸力的大小及其变化是关键参数。因此，如何设计高精度、高稳定性的拉伸力传感器是研究的重要难题。需要解决传感器在长期使用中的疲劳、蠕变等问题，确保测量结果的准确性。
2. 拉伸装置的夹持方式：由于泡沫材料具有轻质、易碎的特点，如何在拉伸过程中有效地夹持泡沫样品而不损伤其表面或内部结构是一个难题。需要研究合适的夹持方式和夹具设计，以实现稳定、可靠的拉伸测试。
3. 拉伸过程中的形变控制：泡沫材料在拉伸过程中容易发生非线性形变，如何控制形变过程，使测试结果更加准确可靠是一个挑战。需要对拉伸装置进行精确的力学分析和结构设计，以确保在拉伸过程中样品的稳定性。
4. 温度和湿度对测量结果的影响：泡沫材料的性能受温度和湿度的影响较大，如何在不同环境条件下获得准确的拉伸强度测量结果是一个难题。需要进行系统的实验研究，探索温度和湿度对泡沫拉伸强度的影响规律。
5. 自动化与智能化：为了提高测试效率和准确性，自动化与智能化是研究的另一个难题。需要研究如何通过传感器融合、机器学习等技术，实现拉伸装置的自动化操作、数据自动处理和智能分析。

期望实现的主要技术目标

1. 设计合理的拉伸结构：为了准确测量泡沫的拉伸强度，需要研究并设计适合泡沫材料的拉伸结构。这包括选择适当的夹具设计、拉伸速度、试样尺寸等参数，以确保测试结果的准确性和可靠性。
2. 优化夹持装置：在拉伸测试中，试样的夹持是关键环节。研究目标包括优化夹持装置的设计，以确保试样在拉伸过程中不会滑移或扭曲，从而获得准确的测试结果。
3. 减少应力集中：泡沫材料在拉伸过程中容易出现应力集中的现象，这会影响测试结果的准确性。因此，研究目标包括通过优化拉伸结构，减少应力集中，提高测试的准确性。
4. 提高测试效率：为了满足大量生产的需要，拉伸装置应具有较高的测试效率。研究目标包括优化拉伸结构，提高测试速度，缩短测试时间，从而提高生产效率。
5. 实现自动化测试：为了提高测试的一致性和可重复性，研究目标包括实现拉伸强度的自动化测试。通过自动化系统，可以减少人为操作误差，提高测试的准确性。
6. 拓展应用范围：通过深入研究不同类型和规格的泡沫材料的拉伸特性，拓展拉伸装置的应用范围，满足不同领域的需求。

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