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中國測試·編委領(lǐng)航
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2026年編委成果展示
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導(dǎo)言
液滴3D打印技術(shù)制造的金屬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),如同為航天器定制的輕質(zhì)“智能骨骼”,可通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)特定的熱膨脹系數(shù),是保障裝備在太空極端溫度下尺寸穩(wěn)定的關(guān)鍵。然而,如何精確測量這些非標(biāo)準(zhǔn)、形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)的熱膨脹行為,卻一直缺乏可靠手段。傳統(tǒng)方法要么要求標(biāo)準(zhǔn)試樣,要么難以在極端低溫下工作。
本期《編委領(lǐng)航》解讀一篇發(fā)表于《中國測試》的研究,看期刊青年編委、西北工業(yè)大學(xué)付佳偉研究員團(tuán)隊(duì)如何攻克難題,成功研制一套跨溫域、高精度的熱膨脹變形測量裝置,為先進(jìn)材料的精準(zhǔn)評價(jià)提供利器。
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為航天裝備“骨骼”做跨溫域體檢
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一款高精度測量裝置問世
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《中國測試》青年編委
——付佳偉研究員
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付佳偉,博士(雙學(xué)位),西北工業(yè)大學(xué)特任研究員,博士生導(dǎo)師,陜西省高層次引進(jìn)人才,機(jī)械工程及自動(dòng)化系主任,航宇輕質(zhì)功能材料與結(jié)構(gòu)成形技術(shù)研究所副所長。主要從事航宇輕質(zhì)新材料與測試新方法方面的研究工作。近年來主持/參與國家自然科學(xué)基金面上/青年項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、軍口國家級重點(diǎn)項(xiàng)目等近20項(xiàng)。以第一或通訊作者在International Journal of Plasticity、Journal of Magnesium and Alloys、Composites Part B、Journal of Materials Processing Technology等本領(lǐng)域頂尖和權(quán)威期刊上發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文30篇;以第一發(fā)明人申請國家發(fā)明專利10項(xiàng)(已授權(quán)6項(xiàng));擔(dān)任Journal of Magnesium and Alloys(中科院一區(qū)Top期刊,影響因子15.8)、《中國測試》、《特種鑄造及有色合金》期刊青年編委及中國材料研究學(xué)會鎂合金分會委員。
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跨溫域點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)熱膨脹變形精確測量裝置
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成果發(fā)表于《中國測試》2026第1期
摘要:
液滴打印成形金屬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)定制熱膨脹系數(shù),有望利用此類結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)航天裝備在極端溫度環(huán)境下的穩(wěn)定使用。目前基于激光法和頂桿法的商用變形測量裝置通常要求使用標(biāo)準(zhǔn)試樣以確保高精確性,但金屬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)為非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),尺寸和幾何形狀多樣;光學(xué)圖像法基于光學(xué)相機(jī),易受多源噪聲影響,不適用于極端低溫環(huán)境。該文研制一套適用于3D打印金屬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的熱膨脹變形測量裝置,該裝置可實(shí)現(xiàn)–70~200℃金屬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)熱膨脹系數(shù)的精確測量,穩(wěn)定性偏差低于0.175μm,可靠性偏差低于1.25μm,測量可重復(fù)性高于99.2%,測量精度達(dá)到99.3%。利用該裝置測量金屬液滴打印點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的跨溫域熱膨脹系數(shù),驗(yàn)證測量裝置的可行性,得到準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù),可為后續(xù)研究人員提供參考數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞:
熱膨脹變形; 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu); 測量裝置; 鋁液滴3D打印;
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從“測不準(zhǔn)”到“測得精”,測試技術(shù)的每一次突破,都是新材料從實(shí)驗(yàn)室走向工程應(yīng)用的堅(jiān)實(shí)階梯。這項(xiàng)發(fā)表于《中國測試》的研究,不僅成功解決了一個(gè)具體的工程測量難題,其高精度、高穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)理念也為其他極端環(huán)境下的精密測量提供了有價(jià)值的參考。
《中國測試》將持續(xù)關(guān)注并報(bào)道測試技術(shù)與前沿材料學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新成果,推動(dòng)我國高端裝備自主研發(fā)能力的提升。
關(guān)注我們,洞察尖端材料測試技術(shù)的最新進(jìn)展!
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【專題征稿】
聚焦前沿交叉領(lǐng)域,探索智能時(shí)代下建模與決策的革新路徑,涵蓋等創(chuàng)新主題,誠邀學(xué)界同仁共創(chuàng)未來。
【往期期刊】
往期卷冊系統(tǒng)收錄測試領(lǐng)域重要成果,為學(xué)者提供完整知識脈絡(luò)與研究積淀,助力深入理解學(xué)科演進(jìn)與創(chuàng)新軌跡。
【文化建設(shè)】
,匯聚學(xué)界祝福,見證與行業(yè)共同成長的里程碑。期刊持續(xù)打造 “漫話計(jì)量” 等,生動(dòng)解讀國際單位制演變,推動(dòng)計(jì)量知識傳播。
【培訓(xùn)通知】
2026年度,《中國測試》將舉辦。1月首推。詳情及后續(xù)月度安排,請關(guān)注公眾號通知。
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