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原文传递一种非共振形式的高频振动裂解试验装置及方法

专利名称：	一种非共振形式的高频振动裂解试验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种非共振形式的高频振动裂解试验装置及方法，涉及裂解试验领域，包括胀套和楔形工具头；所述胀套置于试样放置板上，胀套包括左胀套和右胀套，左胀套和右胀套通过方槽卡在楔形工具头小端的外侧；所述楔形工具头的小端与超声变幅杆的一端连接，所述超声变幅杆的另一端与超声波换能器连接，超声波换能器与超声波发生器连接。该装置及方法扩大了振幅的适用范围，与常规共振形式裂解相比，不易产生未拉而振断的现象，同时扩大了研究范围，如超声振动的频率、振幅和拉伸机速度等对金属材料裂解过程和结果影响的一般性规律。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏大学
发明人：	姜银方;朱梦成;沙德利;姜文帆
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910698065.0
公开号：	CN110455929A
分类号：	G01N29/34(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	212013江苏省镇江市京口区学府路301号
主权项：	1.一种非共振形式的高频振动裂解试验装置，其特征在于，包括胀套和楔形工具头(4)；所述胀套置于试样放置板(7)上，胀套包括左胀套(6)和右胀套(5)，左胀套(6)和右胀套(5)通过方槽卡在楔形工具头(4)小端的外侧；所述楔形工具头(4)的小端与超声变幅杆(8)的一端连接，所述超声变幅杆(8)的另一端与超声波换能器(12)连接，超声波换能器(12)与超声波发生器(15)连接。 2.根据权利要求1所述的非共振形式的高频振动裂解试验装置，其特征在于，所述楔形工具头(4)设置在上固定支架内，上固定支架包括试样放置板(7)和上固定板(2)；所述上固定板(2)可通过螺栓固定在支撑架上。 3.根据权利要求1所述的非共振形式的高频振动裂解试验装置，其特征在于，所述超声变幅杆(8)一端设置在下固定支架内，下固定支架包括变幅杆固定圆板(9)和下固定块(14)，所述超声变幅杆(8)穿过变幅杆固定圆板(9)，且可随变幅杆固定圆板(9)移动；下固定块(14)可与拉伸试验机连接，从而带动下固定支架移动。 4.根据权利要求1所述的非共振形式的高频振动裂解试验装置，其特征在于，所述超声波发生器(15)通过计算机(16)控制。 5.根据权利要求1所述的非共振形式的高频振动裂解试验装置，其特征在于，裂解试验前，试样(19)套装在胀套的外侧。 6.根据权利要求5所述的非共振形式的高频振动裂解试验装置，其特征在于，试样(19)内侧对称开设有裂解槽，裂解槽与胀套外侧上的配合面对齐布置。 7.根据权利要求6所述的非共振形式的高频振动裂解试验装置，其特征在于，所述裂解槽，槽深0.2mm～0.8mm，角度0°～8°，曲率半径0.2mm～0.8mm。 8.根据权利要求1所述的非共振形式的高频振动裂解试验装置，其特征在于，所述楔形工具头(4)楔角为12～16°。 9.根据权利要求1所述的非共振形式的高频振动裂解试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、将左胀套(6)和右胀套(5)分别通过中间的方槽卡在楔形工具头(4)的两侧，并置于试样放置板(7)上，将试样(19)通过试样中心的圆孔从楔形工具头(4)上面的较大端面穿过，试样(19)套装在胀套外侧，并置于试样放置板(7)上，调整试样(19)使得内侧的两个裂解槽与胀套的两个配合面外侧对齐； S2、超声波发生器(15)在超声变幅杆(8)输出端输出频率，超声波发生器(15)的振动模态为径向振动、振动方向与楔形工具头(4)运动方向相同、初相为0、振幅可调的正弦或余弦信号； S3、启动拉伸试验机，控制拉伸速度，直至试样(19)在拉伸机和超声振动机构的共同作用下被左胀套(6)和右胀套(5)胀断，记录拉伸机上裂解力-位移变化曲线，选取裂解力值居中的试样的力-位移曲线进行分析； S4、关闭拉伸机，关闭超声振动机构； S5、取下试样(19)，定义两个对称的裂解槽端点之间的弦长为L、同侧圆弧上的点与该弦最大的垂直距离为H、裂解前后L/2+H的差值为试样大头孔的变形量，并测量裂解前后定义尺寸的变形量。
所属类别：	发明专利