在现代材料科学与先进制造领域，材料在实际服役中往往承受复杂的多轴应力状态。传统单轴拉伸试验难以全面表征此类复杂力学行为。
原位双轴力学试验机，以其创新的同步双轴加载能力、先进的原位观测技术和高精度控制，为研究人员提供了工具，能够同步施加并控制两个正交方向的载荷或位移，在微纳观尺度下实时揭示材料与结构在多向应力耦合作用下的变形、损伤与失效机理。
技术架构：精准复现复杂应力状态的核心平台
本设备的核心在于其能够独立、精准地控制两个正交轴向的载荷与位移，复现真实世界的复杂应力状态，并结合先进的原位观测手段。
1、高精度独立双轴驱动系统采用两套独立的、高刚性的精密作动器，沿X轴与Y轴正交布置。每套系统均配备高分辨率伺服电机、精密滚珠丝杠和载荷传感器，可在拉伸、压缩及拉压复合模式下独立或同步工作，实现载荷或位移的闭环精密控制。
2、多轴耦合加载与复杂路径控制先进的多通道协调控制器允许用户编程实现比例加载、非比例加载以及任意复杂的双轴加载路径（如圆形、方形、十字形路径），精准模拟材料在实际工况中承受的复杂循环与非比例载荷历史。
3、集成化原位观测平台试验区域中心专为集成多种原位观测设备而优化设计，可无缝兼容光学显微镜（OM）、数字图像相关（DIC）系统、扫描电子显微镜（SEM）等。配备高透光观察窗或专用真空/电学接口，实现在加载过程中对试样表面或内部微观结构的实时、动态观测。
核心科研能力：解锁材料多维力学响应奥秘
原位双轴力学试验机为前沿材料研究开辟了全新的维度，其核心科研价值体现在：
1、揭示各向异性与织构演化对于金属板材、聚合物薄膜、复合材料及生物组织等具有明显各向异性的材料，可精确量化不同方向上的力学性能差异（如r值、屈服轨迹），并原位观察晶体织构、分子链取向或纤维排列在双轴应力下的演化过程。
2、研究复杂应力状态下的失效机制精准探究材料在双轴拉伸、双轴拉压等复杂应力状态下的起裂准则、裂纹扩展路径与最终断裂行为。这对于薄膜、涂层、柔性电子器件及血管支架等结构和部件的可靠性设计至关重要。
3、表征循环与非比例加载下的力学响应模拟实际服役中的多轴疲劳载荷，研究材料在非比例循环加载下的棘轮效应、循环硬化/软化行为以及多轴疲劳寿命，为关键部件的耐久性设计与寿命预测提供基础数据。
系统集成与智能控制：为前沿研究赋能
现代原位双轴力学试验机集成了高度智能化的控制系统与丰富的功能模块。
1、全数字闭环智能控制系统基于高速DSP的控制器，实现对双轴载荷、位移、应变（借助DIC或引伸计）的实时高精度同步控制与采集。软件支持复杂波形的编辑与加载，具备完善的数据管理、实时显示与后处理分析功能。
2、多功能环境模拟模块可选配高低温环境箱、液体腐蚀槽、电磁加载或光激发等附件，实现在热-力、电-力、光-力、腐蚀-力等多场耦合条件下，研究材料的多轴力学行为与功能特性。
3、多样化的专用夹具与试样设计提供针对十字形试样、薄膜片材、管状试样等不同形态样品的专用夹具。十字形试样设计是双轴试验的关键，我们可提供基于有限元优化的试样形状设计支持，确保试件中心区域应力均匀，并获得有效的测试数据。
应用场景：驱动跨学科前沿研究与产业创新
该设备是材料基础研究与工程应用探索的跨学科平台：
1、先进材料开发用于评估航空航天用各向异性合金、柔性显示用透明导电薄膜、锂离子电池电极片、纤维织物等新材料在复杂载荷下的性能。
2、微电子与柔性电子研究芯片封装材料、柔性电路、可拉伸导体在弯曲、拉伸、扭转等多模式变形下的力学可靠性及电学性能稳定性。
3、生物医学工程模拟血管、皮肤等生物组织的真实应力状态，研究生物材料、组织工程支架及医疗器械（如心脏瓣膜、血管支架）的力学相容性与疲劳寿命。
4、基础力学与失效科学为塑性理论、本构模型开发、损伤与断裂力学研究提供关键的实验验证手段，推动固体力学理论的发展。
原位双轴力学试验机超越了传统单轴测试的局限，将材料力学性能表征提升至一个能够更真实反映复杂服役工况的新维度。它不仅是一台精密的测试设备，更是一个强大的科研平台，将多轴加载的控制技术与微纳观原位观测技术深度融合，使科学家能够“看见”材料在复杂受力下的内部世界。
