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這些新技術(shù)對(duì)復(fù)合材料拉伸試驗(yàn)機(jī)成本的影響如下:
新型夾具設(shè)計(jì)
初期研發(fā)成本增加:研發(fā)新型夾具需要投入大量資金用于設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和改進(jìn)。例如南京玻纖院申請(qǐng)的夾具,為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀復(fù)合材料的有效夾持,在設(shè)計(jì)和測(cè)試過程中需不斷優(yōu)化,這增加了研發(fā)成本。
制造成本上升:新型夾具的結(jié)構(gòu)可能更復(fù)雜,對(duì)制造工藝和材料要求更高。如杭州前進(jìn)聯(lián)軸器的夾具,采用高精度連接方式和特殊材料,以確保試樣受力均勻,這會(huì)使制造成本有所上升。
長(zhǎng)期使用成本降低:新型夾具能提高試驗(yàn)效率,減少因夾具問題導(dǎo)致的試驗(yàn)誤差和重復(fù)試驗(yàn)次數(shù),從長(zhǎng)期看,可降低整體試驗(yàn)成本2。例如,一些夾具通過快速連接設(shè)計(jì),節(jié)省了試樣安裝和移除時(shí)間,提高了設(shè)備的使用效率。
先進(jìn)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用
傳感器成本高昂:數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)技術(shù)中的高分辨率相機(jī)、特定光源系統(tǒng)以及高精度的載荷傳感器、光柵尺等,都是成本較高的部件。例如千眼狼高溫 DIC 測(cè)量系統(tǒng),其相機(jī)和軟件的研發(fā)與制造成本高,導(dǎo)致整體設(shè)備價(jià)格昂貴。
系統(tǒng)集成成本增加:多傳感器融合測(cè)量需要將不同類型的傳感器進(jìn)行精確集成和校準(zhǔn),這需要專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備,增加了系統(tǒng)集成的成本。同時(shí),為保證各傳感器之間的協(xié)同工作,還需要開發(fā)相應(yīng)的控制軟件和數(shù)據(jù)處理算法,也會(huì)增加成本。
后期維護(hù)成本上升:這些先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)設(shè)備對(duì)使用環(huán)境和維護(hù)要求較高,需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行定期校準(zhǔn)和維護(hù),增加了人力成本和維護(hù)成本。
自動(dòng)化與智能化技術(shù)融合
硬件設(shè)備投資增加:實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)樣與測(cè)試功能需要添加自動(dòng)化機(jī)械臂、智能控制系統(tǒng)等硬件設(shè)備,這些設(shè)備的采購(gòu)和安裝成本較高。例如四川寧怡科技的自動(dòng)化拉伸試驗(yàn)裝置,其自動(dòng)化樣件移動(dòng)和測(cè)試功能的實(shí)現(xiàn),依賴于一系列高精度的機(jī)械和電氣部件,增加了設(shè)備的整體成本。
軟件開發(fā)成本較高:AI 技術(shù)應(yīng)用需要開發(fā)復(fù)雜的算法和軟件模型,進(jìn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練和優(yōu)化,這需要專業(yè)的軟件開發(fā)人員和大量的研發(fā)時(shí)間,導(dǎo)致軟件開發(fā)成本增加。同時(shí),為實(shí)現(xiàn)智能化的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)告生成功能,也需要投入大量資源進(jìn)行軟件研發(fā)。
長(zhǎng)期運(yùn)行成本降低:自動(dòng)化與智能化技術(shù)可提高測(cè)試效率,減少人工操作,降低人為誤差,從長(zhǎng)期來(lái)看,能降低單個(gè)試樣的測(cè)試成本。例如,全自動(dòng)彈性體材料測(cè)試系統(tǒng)可 24 小時(shí)不間斷作業(yè),測(cè)試效率較人工提高兩倍,節(jié)約的成本可在 1 至 2 年內(nèi)覆蓋全自動(dòng)系統(tǒng)的采購(gòu)成本。