要成功完成 C-SL-G 有机水凝胶的 500,000 次压缩循环，您的测试设备通常需要高频率运行能力并具备极高的机械稳定性。系统必须能够在整个测试过程中精确地保持恒定的应变幅度，同时提供实时的力反馈。
核心要点：硬件不仅需要能够简单重复，还需要能够持续评估能量耗散和自恢复效率，以验证材料在长期使用中的抗疲劳特性。
关键硬件规格
高频率运行能力
要在合理的时间内完成 500,000 次循环，设备必须支持高频率运行。
标准的静态测试机通常对于如此大量的循环来说速度太慢。需要高速驱动来高效模拟长期使用条件，而不会损害控制回路。
极高的机械稳定性
设备必须具备必要的刚性和控制算法，以在全部 500,000 次循环中保持恒定的应变幅度。
机械执行器或框架的任何漂移或柔性都会导致应变数据失真。稳定性确保第 500,000 次循环的压缩深度与第一次完全相同。
实时力反馈
系统需要能够实时监测力反馈的高级传感器。
这使得能够连续计算能量耗散和自恢复效率。没有它，您就无法评估 C-SL-G 网络在结构完整性或“抗疲劳”特性。
精确的位移控制
如高精度设置中所述，设备必须提供精确的位移控制，以准确捕捉机械行为。
这对于确保应变以线性且一致的方式施加至关重要，尤其是在表征在从线性弹性区域到屈服点的材料时。
理解权衡
频率与热累积
虽然高频率对于效率是必需的，但过快的测试速度会由于摩擦和阻尼而在水凝胶内部产生内部热量。
您必须平衡循环速率与材料耗散热量的能力。如果设备运行速度过快，您可能会测量到热降解而不是机械疲劳。
负载能力与灵敏度
对于 C-SL-G 有机水凝胶等坚固材料，通常需要能够施加兆帕 (MPa) 级别压力的重载设备。
然而，重载力传感器有时缺乏检测恢复效率细微变化的灵敏度。确保您的力传感器额定值能够承受预期的峰值力，并且足够灵敏以清晰地分辨滞后回线。
为您的项目做出正确选择
选择正确的设备取决于您需要证明的疲劳的具体方面。
- 如果您的主要重点是量化疲劳寿命：优先选择具有极高机械稳定性的设备，以确保应变幅度在 500,000 次循环中永不偏离。
- 如果您的主要重点是理解能量耗散机制：优先选择具有高速数据采集和实时反馈的设备，以在每个阶段捕捉滞后回线的精确形状。
可靠的疲劳数据不仅依赖于样品的耐用性，还依赖于测试机器的坚定不移的精度。
总结表：
| 要求 | 技术规格 | C-SL-G 测试中的目的 |
|---|---|---|
| 循环频率 | 高速驱动 | 在合理的时间内高效完成 500,000 次循环 |
| 机械稳定性 | 高刚性 / 低框架柔性 | 从第 1 次到第 500,000 次循环保持恒定的应变幅度 |
| 力反馈 | 实时传感器集成 | 监测能量耗散和自恢复效率 |
| 位移控制 | 精密线性执行器 | 准确捕捉机械行为和滞后回线 |
| 热管理 | 平衡的循环速率 | 防止内部热量积聚和热降解 |
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参考文献
- Yihui Gu, Chaoji Chen. Compressible, anti-fatigue, extreme environment adaptable, and biocompatible supramolecular organohydrogel enabled by lignosulfonate triggered noncovalent network. DOI: 10.1038/s41467-024-55530-1
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
