客户面临的挑战
佛罗里达中央大学 (UCF) 位于奥兰多市，自 1963 年成立以来，一直以高质量的教育和创新精神而闻名。在此期间，该大学的力学、材料与航空航天工程系与该地区的几家世界级制造商和公司建立了强大的合作关系，包括西门子电力生产集团、洛克希德马丁公司、普惠发动机公司、三菱动力系统公司，甚至肯尼迪航天中心。
除了向这些公司稳定输送技术过硬的工程师外，该系还因与各公司密切合作解决它们的技术难题而得到重视。
为了进一步履行其提供优质教育和支持地方产业的双重使命，UCF 希望将高温材料测试作为其核心能力之一进行开发。开发该测试能力将提升学生的学习体验，也有利于该系在当地的行业合作伙伴，这些合作伙伴生产的产品可以在极端高温下工作。
2006 年，UCF 聘请了 Ali P. Gordon 博士作为教学教授并监督高温材料测试能力的开发。Gordon 还是乔治亚理工学院的一名研究生时，曾集中研究了涡轮叶片材料在高温下的表现。这段经历使他成为推动该系材料测试更进一步的理想人选。
“该系兼顾实验室和课堂上的实验力学体验的理念瞬间吸引了我，” Gordon 说，“而且很清楚，为建成国内一流的力学性能材料研究和测试实验室之一，UCF 已做好所有准备。我迫不及待要开始了。”
开发该系的高温力学测试能力将需要购置负载架、控制系统、软件和各种配件。根据以往的经验，Gordon 知道真正的挑战在于将所有这些部件配置到一起顺利运行。
“在极端使用条件下的有效材料测试包括对力、力矩、数据采集和环境模拟的精确编排，从配置角度看，这是非常难以实现的，” Gordon 说，“因此在寻找测试解决方案方面的合作伙伴时，我们主要关注那些能够提供成熟技术和先进系统集成专业知识的企业。这正是我们选择 MTS 的原因。”
MTS 解决方案
2006 年 12 月，MTS 开始与 Gordon 合作为 UCF 的力学、材料与航空航天工程系开发高温材料测试能力。这需要将该系现有的力学测试系统与一系列高温环境模拟部件进行整合。力学测试系统包括一个 810 型伺服液压控制加载框架、TestStar IIs 控制器和多功能 TestWare® 软件，而高温环境模拟部件则包括 MTS 电阻加热器、646 型水冷式液压楔形夹具以及在高达 1200℃ 的温度下保持高线性度和低滞后的高温轴向引伸计。
通过新升级的系统，Gordon 所在科系能够运行一个完整的高温测试，从而为其研究、学生和地方产业提供支持。他解释说，“我们的新系统有效地扩展了我们的力学测试能力，包括在极端高温环境下的疲劳、断裂、蠕变疲劳、低周疲劳、热力学疲劳、拉伸负载和应力/松弛测试，”
Gordon 举了两个例子，说明他所在科系如何应用新的高温测试能力来为其行业合作伙伴提供更好的服务。“作为我们与西门子合作内容的一部分，我们目前正尝试将陆基汽轮机的钢铁材料置于 100℃ 到 500℃ 之间的温度周期下，使其同时承受热应力和力学应力，” 他报告说，“此外，我们正在帮助佛罗里达航空航天和航空推进技术中心 (FCAAP) 研究带凹口的部件在同样的 500℃ 下对非等温疲劳条件的反应。这两项应用都对这些部件在使用条件下的微观结构损伤机制提供了有价值的新见解。”
Gordon 说他很高兴自己团队的 MTS 测试解决方案不仅限于高温环境，甚或说热暴露环境。
“我们还与海军研究署 (ONR) 合作，研究应力腐蚀开裂现象 (SCC)。具体来说，我们正在研究铝与液态金属（如汞）的早期裂纹扩展的时间依赖性，” Gordon 说明，“来自美国国家航空和宇宙航行局 (NASA) 和联合空间联盟有限责任公司 (United Space Alliance, LLC) 的工程师们正在利用我们的新测试能力研究垫片材料的蠕变-松弛反应。这些测试现在都是在室温下进行的，但我们正在考虑增加一个舱室或其他装置来模拟太空的极低温环境。”
他补充说，“无论我们需要复制什么样的侵略性环境，我们都相信 MTS 技术足够灵活，可以帮助我们开发出模拟环境。”
客户获得的优势
根据 Gordon 博士的观点，UCF 力学、材料和航空航天工程系扩展的材料表征能力为学生、工程和计算机科学学院以及大学的商业合作伙伴带来了巨大的利益。
“我们现在能够更深入地了解先进材料在极端使用条件下的表现，” Gordon 表示，“这些测试能力使我们能够比以往任何时候都更深入地挖掘材料科学，也使与我们合作的企业能够开发出更准确的部件表现预测工具。”
Gordon 强调，虽然他所在科系的测试能力复杂多样，但创建运行测试所用的工具却相对易于理解和操作。这对于 UCF 正在学习实验力学实验室课程的工程学本科生来说是非常大的优势。“MTS 软件简单的用户界面和可视化工具使其易于吸收先进的观念，特别是在疲劳和断裂应用方面，” Gordon 说，“我们的设备升级极大丰富了学生们的学习体验。”
Gordon 还将 MTS 人员看作是他实验室提升测试能力的关键因素。“很高兴与 MTS 合作，尤其是技术支持人员，” 他说，“根据经验，我认为 MTS 测试技术是市场上很可靠的技术。现在我亲身体会到，这种可靠性也延伸到了技术服务人员身上。”
