变温复合载荷原位力学测试平台的制作方法

文档序号:14686278发布日期:2018-06-15 00:19阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种变温复合载荷原位力学测试平台,其特征在于:测试平台集成了变温模块、复合加载模块和原位观测模块三部分,在施加复合载荷时,可以改变测试温度,并原位观测在复合载荷和温度共同作用下材料的微观演化行为,如裂纹萌生,扩展以及断裂形式等;

所述的变温模块为热风枪支撑座(10)与测试平台基座(21)固连,热风枪(11)穿过两个热风枪支撑座(10)的锁紧孔并用锁紧螺母锁紧,伸缩式热风转向管(28)通过螺纹连接安装在热风枪前端,确保热风口正对试件标距处;

所述复合加载模块由驱动单元,传动单元和信号采集单元组成。所述的驱动单元为直流伺服电机(24)与行星齿轮减速箱(26)配套安装,将整体与电机法兰(1)螺栓连接并固定在测试平台基座(21)上;所述的传动单元为一级涡轮(3)与一级蜗杆(2)相互啮合,对电机(24)经行星齿轮减速箱(26)输出的转速进行第一次减速,二级蜗杆(7)由二级蜗杆轴承(5)和二级蜗杆轴承撑座(4)固定并用螺钉安装在测试平台基座(21)上,双向滚珠丝杠(9)与精密滚珠丝杠支撑座(6)配套安装并与测试平台的基座(21)固连,滚珠丝杠螺母副将产生相对位移的连接板Ⅰ(12)和连接板Ⅱ(22)与精密导轨滑块(17)刚性连接,精密导轨Ⅰ(18)、精密导轨Ⅱ(20)与测试平台基座(21)固连。所述的环形夹具体(15)由夹具紧固螺栓(16)穿过夹具体环形槽分别固定在连接板Ⅰ(12)和连接板Ⅱ(22)上;所述的信号采集单元为磁栅尺(13)读数头固定于连接板Ⅰ(12)的侧面,直接测量夹具处的相对位移,磁尺(14)为一条背部自带粘性的钢带,钢带正面被均匀磁化,可直接粘贴固定到测试平台基座(21)上,精密力传感器(19)一端与连接板Ⅱ(22)螺纹连接一端与基座末端直板连接并使用螺母锁紧。

2.一种变温复合载荷原位力学测试平台,其特征在于:根据权利1要求所述测试平台为研究温度对材料力学性能的影响与材料微观结构和组织的变化提供了有效的测试手段,试平台不仅能研究不同温度梯度下材料的力学性能,还可以探究相变材料等温度敏感材料的力学性能,试验前调节数字温调器将热风控制在试件相变温度范围内,然后旋转夹具体确定复合加载形式,试验时利用原位观测装置实时监测材料微观力学行为。

3.一种变温复合载荷原位力学测试平台,其特征在于:根据权利1要求所述本测试平台采用环形测试夹具,通过旋转环形夹具(15)来实现不同应力状态的复合加载,借助高精度数字测角仪可使被测试件的轴线方向和拉伸方向成不同试验角度,从而构造出不同的应力状态,使试件的受力状态更加接近真实的服役状态。环形夹具由夹具主体(15)和夹具压板(25)组成,在环形夹具主体边缘设计出一条环形槽用于固定夹具和更改测试角度,设计时使圆形夹具体、环形槽几何圆心与试件的标距中心重合。

4.一种变温复合载荷原位力学测试平台,其特征在于:根据权利2要求所述,本测试平台可以完成复合载荷和温度共同作用下原位力学测试试验,将加热装置集成到测试仪器上,为了方便原位观测,将加热装置放置于夹具下侧并正对试件(23)的标距中心处,在加载过程中确保加热位置始终处于试件中心,加热装置采用传感器内藏式超级热风枪,可实现点对点加热,测试温度由与超级热风枪配套的数字温调器控制,通过改变温度、流量,可以轻易地控制热量的增减,采用热电偶温度传感器实时监测试验温度,通过温度调节器和热电偶温度传感器的协调使用可以得到合适的试验温度。

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