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原文传递一种多试样拉压蠕变试验方法

专利名称：	一种多试样拉压蠕变试验方法
摘要：	本发明提供了一种多试样拉压蠕变试验方法，使用多试样拉压蠕变试验装置进行试验，通过对每一件试样设置一个密封腔，每个密封腔包括有两个分腔体，通过改变两个分腔体中的油压差即可对其对应的试样提供拉伸或压缩应力，使得各件试样的所受的应力大小与受力时间可保持相对独立，本发明还引入带脉冲电源的加热装置，效率是常规加热方法的5倍左右，可以准确实现高温箱内多种试样温度共存，实现各试样的独立精确控温。本发明利用非接触式的数字图像采集系统对试样的高温变形进行测量，避免了传统间接测量法易于受材料膨胀系数不同和外界因素干扰导致的测量精度低的问题，测量数据平滑准确，重复性好。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中南大学
发明人：	湛利华;杨有良;黄明辉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910186274.7
公开号：	CN109738307A
代理机构：	长沙欧诺专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	欧颖;张文君
分类号：	G01N3/28(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	410083 湖南省长沙市麓山南路932号
主权项：	1.一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，使用多试样拉压蠕变试验装置进行试验，所述多试样拉压蠕变试验装置包括机架(1)、高温箱(2)、多试样固定装置、应变测量装置及加热装置，所述高温箱设置在机架上，所述多试样固定装置设置在高温箱内，多试样固定装置用于装夹试样并提供使试样发生拉压蠕变的应力，所述加热装置用于对试样加热或保温，所述应变测量装置用于对试样发生拉压蠕变的应变量进行实时测量；所述多试样固定装置包括平行设置的支撑梁一(3)与支撑梁二(4)，支撑梁一上设有多个密封腔(31)，每个密封腔对应一件试样(5)，密封腔内设置有活塞(32)，活塞将一个密封腔分隔成两个分腔体，所述活塞连接有拉压杆一(33)，拉压杆一靠近支撑梁二的一端伸出密封腔外用于连接试样的一端，所述支撑梁二对应支撑梁一上每一个密封腔的位置连接设置有一根拉压杆二(41)，拉压杆二用于连接试样的另一端，一个密封腔经由活塞分隔而成的两个分腔体分别通过管路连接到液压系统的两个工作油口；所述多试样拉压蠕变试验方法具体包括以下步骤： 1)将试样安装连接在拉压杆一与拉压杆二之间，具体的，将试样的一端通过绝缘连接环一及试样固定杆一与拉压杆一连接，将试样的另一端通过绝缘连接环二及试样固定杆二与拉压杆二连接； 2)启动加热装置，使试样升温至目标温度后开始保温； 3)启动液压系统与应变测量装置，根据需要控制每一件试样所对应的两个分腔体中的油压差，对试样进行拉伸或压缩蠕变试验，同时应变测量装置实时测量试样的应变量；所述两个分腔体中的油压及油液流动方向与拉压蠕变试验的对应关系设置为：试样需要受拉应力时，靠近试样的分腔体中的油压大于远离试样的分腔体中的油压，靠近试样的分腔体进油，远离试样的分腔体回油；试样需要受压应力时，靠近试样的分腔体中的油压小于远离试样的分腔体中的油压，远离试样的分腔体进油，靠近试样的分腔体回油。 2.根据权利要求1所述的一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，所述多试样拉压蠕变试验方法的步骤3)中，应变测量装置采用DIC图像采集系统，步骤1)开始之前，先在试样表面喷涂散斑，以便于DIC摄像头进行图像采集。 3.根据权利要求1所述的一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，所述支撑梁一与支撑梁二为水平放置的直杆状，支撑梁一上的密封腔呈对称式分布，当同一时刻所进行的多个试样受蠕变应力方向不全相同时，支撑梁一与支撑梁二之间的试样受力状态设置为呈拉压间隔式分布，即任意相邻两试样所受蠕变应力方向相反。 4.根据权利要求1所述的一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，各个密封腔所包括的各组分腔体连接到同一液压系统的工作油路上，每一个密封腔所包括的两个分腔体之间的压差通过一组液压控制阀来调节与控制。 5.根据权利要求1所述的一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，所述密封腔(31)对应远离试样的一端设置有开口，开口通过密封螺塞(34)进行封闭；所述拉压杆一用于连接试样的一端连接有绝缘连接环一(35)，拉压杆二用于连接试样的一端连接有绝缘连接环二(42)；所述绝缘连接环一的一端与拉压杆一连接，绝缘连接环一的另一端与用于直接连接试样一端的试样固定杆一(36)连接；所述绝缘连接环二的一端内螺纹与拉压杆二连接，绝缘连接环二的另一端与用于直接连接试样另一端的试样固定杆二(43)连接；试样固定杆一与拉压杆一之间以及试样固定杆二与拉压杆二之间均保持有绝缘间隙(6)；试样固定杆一与试样固定杆二均为导电体，所述试样固定杆一与试样固定杆二上均设置有用于连接电源正极或负极的接线端子(7)，试样固定杆一与试样固定杆二通过接线端子分别电性连接到加热装置的电源正负两极。 6.根据权利要求2所述的一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，所述加热装置包括电源、热电偶与温控器，所述热电偶的热电感应元件(8)贴设在试样表面，热电感应元件优选贴设在试样背离DIC摄像机镜头的一面，并位于试样长度方向的中间位置，电源与热电偶均由所述温控器电连接控制，所述加热装置的电源选用脉冲电源。 7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，所述拉压杆二连接支撑梁二的一端设置成T形结构，支撑梁二上设置有与拉压杆T形结构匹配的T形孔，所述T形孔两端均开口，拉压杆二用于连接试样的一端从T形孔的一端开口处伸出，T形孔的另一端开口处设置有螺帽(44)，螺帽末端伸入T形孔内与拉压杆二(41)相抵。 8.根据权利要求7所述的一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，多试样固定装置还包括拉应力传感器与压应力传感器，所述拉应力传感器的应力感应元件a(45)设置在拉压杆二与T形孔的孔肩之间，所述压应力传感器的应力感应元件b(46)设置在拉压杆二与螺帽之间。 9.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，所述应变测量装置采用DIC数字图像采集系统对试样的应变进行测量，应变测量装置包括安装架(91)、光源(92)、DIC摄像机(93)以及与DIC摄像机连接的计算机，安装架固定在机架上且位于高温箱外部，所述DIC摄像机与光源均设置在安装架上，DIC摄像机的镜头及光源的照射方向均朝向准高温箱中的试样，所述高温箱对应DIC摄像机的一侧设置为透明视窗(21)，透明视窗材质采用透明石英玻璃。 10.根据权利要求9所述的一种多试样拉压蠕变试验方法，其特征在于，所述DIC摄像机数量为两台，两台DIC摄像机的镜头中心轴线之间保持有30°～120°的夹角。
所属类别：	发明专利