近日， 东南大学材料科学与工程学院 与 苏州实验室 使用 海崮力 NOIA 双轴试验机 完成关键力学测试的研究成果High-energy {13‾41} twin boundaries and hierarchical twinning behavior in a near-α titanium alloy under biaxial loading，《双轴加载下近α钛合金中的高能{13‾4 1}孪晶界和分级孪生行为》，成功发表于国际材料科学领域顶级期刊 Acta Materialia。

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海崮力助力ACTA Materilia顶刊发表：双轴拉伸下近α钛合金中高能{13‾41}孪晶界及层级孪晶行为研究

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为何需要双轴试验？

近α钛合金（如TA31）因高比强度、优异的断裂韧性和耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天结构件和深海装备（如深海潜航器耐压壳）。然而，这些部件在服役中实际承受的是复杂多轴应力状态，而非简单的单轴拉伸。长期以来，材料的结构设计仍主要依赖单轴力学性能数据，对双轴应力下的变形行为认知严重不足。六方结构（HCP）金属因对称性低、独立滑移系有限，孪生在应变协调中扮演关键角色。而双轴加载可能改变滑移与孪生之间的竞争关系，甚至激活非传统孪晶模式。要精确探究这一问题，必须依靠能够真实模拟双轴应力状态的试验设备。

NOIA系列立式双轴试验机是海崮力公司的核心产品之一。

该设备采用立式重型结构设计，载荷范围覆盖50kN至500kN。

本研究中使用的NOIA双轴试验机具备以下关键能力：

1. 高精度四轴协调加载 

设备配备四套可独立控制的精密伺服作动系统和载荷/位移传感器，能够实现双轴四向的精确协调加载。载荷传感器精度范围≤0.05%FS。位移传感器分辨率高达0.1μm。

2. 任意非比例加载路径 

在准静态试验中，NOIA双轴试验机可对位移和载荷实现任意非比例的加载路径。本项研究正是利用这一能力，在TA31钛合金的十字形试样上沿轧向（RD）和横向（TD）按1:1载荷比进行双轴拉伸，直至试样断裂。

3. 支持DIC以及3D-DIC 

NOIA双轴试验机可搭配数字图像相关（DIC）光学应变测量系统，实现试样表面全场的位移、应变分析。在本研究中，DIC技术被用于实时追踪十字形试样中心区域的应变演化。

4. 支持逆向分析法的数据需求 

由于十字形双轴试样不存在均匀标距段，无法直接计算真应力-应变曲线。研究团队采用逆分析方法——将实测载荷-时间历程作为有限元模型边界条件，以DIC获取的中心应变与模拟结果迭代对比。这一方法对试验机加载精度和数据采集稳定性提出了极高要求。NOIA双轴试验机的高精度载荷控制和数据采集能力，为逆向分析的收敛提供了可靠保障。