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原文传递一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载装置及方法

专利名称：	一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载装置及方法
摘要：	一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载装置及方法，位于待测试金属管件上端的第一环型磁轭、位于待测试金属管件下端的第二环型磁轭；所述第一、二环型磁轭的截面呈一带间隙的矩形框架型，所述环型磁轭的空腔内设有恒定磁场线圈，恒定磁场线圈用于在待测试金属管件端部产生径向恒定磁场。所述环型磁轭的空腔内设有脉冲磁场线圈，脉冲磁场线圈用于在待测试金属管件端部产生感应涡流；脉冲磁场线圈均开有一轴向通槽，通槽的位置与环型磁轭的间隙对应。本发明可为待测试金属管件提供均匀的单向拉伸电磁力；因为不存在夹持点，不存在夹持点应力集中现象；同时通过改变电磁力的脉宽，可实现不同应变率的加载。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	三峡大学
发明人：	邱立;邓奎;高浚杰;常鹏;熊奇;邓长征;曹成;江进波;陈龙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910204474.0
公开号：	CN109946180A
代理机构：	宜昌市三峡专利事务所
代理人：	吴思高
分类号：	G01N3/38(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	443002 湖北省宜昌市西陵区大学路8号
主权项：	1.一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载装置，其特征在于包括：位于待测试金属管件（6）上端的第一环型磁轭（3.1）、位于待测试金属管件（6）下端的第二环型磁轭（3.2）；所述第一、二环型磁轭的截面呈一带间隙的矩形框架型，第一环型磁轭（3.1）的间隙开设于矩形框架型下边，第二环型磁轭（3.2）的间隙开设于矩形框架型上边；所述第一、二环型磁轭用于构成恒定磁场磁回路；所述第一环型磁轭（3.1）的空腔内设有第一恒定磁场线圈（1.1），所述第二环型磁轭（3.2）的空腔内设有第二恒定磁场线圈（1.2）；所述第一、二恒定磁场线圈用于在待测试金属管件（6）端部产生径向恒定磁场；第一恒定磁场线圈（1.1）、第二恒定磁场线圈（1.2）分别连接第一直流电源（5.1）、第二直流电源（5.2）；所述第一环型磁轭（3.1）的空腔内设有第一脉冲磁场线圈（2.1），所述第二环型磁轭（3.2）的空腔内设有第二脉冲磁场线圈（2.2）；所述第一、二脉冲磁场线圈用于在待测试金属管件（6）端部产生感应涡流；所述第一、二脉冲磁场线圈均开有一轴向通槽，通槽的位置与环型磁轭的间隙对应；第一脉冲磁场线圈（2.1）、第二脉冲磁场线圈（2.2）分别连接第一脉冲电源（4.1）、第二脉冲电源（4.2）。 2.根据权利要求1所述一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载装置，其特征在于：所述间隙的宽度较待测试金属管件（6）的壁厚大0.2-0.5mm。 3.根据权利要求1所述一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载装置，其特征在于：所述第一、二环型磁轭由厚度为0.2mm的绝缘硅钢片叠制而成。 4.根据权利要求1所述一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载装置，其特征在于：所述第一恒定磁场线圈（1.1）靠近第一环型磁轭（3.1）内部上部区域，第二恒定磁场线圈（1.2）靠近第二环型磁轭（3.2）的空腔内部下部区域。 5.根据权利要求1所述一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载装置，其特征在于：所述待测试金属管件（6）为一圆形管件；待测试金属管件（6）厚度为2-5mm；待测试金属管件（6）的上、下两端分别位于第一环型磁轭（3.1）、第二环型磁轭（3.2）的间隙内，且待测试金属管件（6）和环型磁轭的中心轴重合。 6.一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：将待测试金属管件（6）的上、下两端分别设置于第一环型磁轭（3.1）的间隙内和第二环型磁轭（3.2）的间隙内，并使其与两套环型磁轭的中心轴重合；采用直流电源给第一、二恒定磁场线圈供电，在环型磁轭和间隙中产生恒定磁场，其中间隙处的待测试金属管件（6）中的恒定磁场为径向分量；采用脉冲电源给第一、二脉冲磁场线圈供电，产生脉冲电流、变化的磁场，变化的磁场在待测试金属管件（6）中产生环向感应涡流；径向恒定磁场与环向感应涡流相互作用，产生轴向脉冲电磁力；待测试金属管件（6）的上端受到向上的轴向电磁力，同一时刻待测试金属管件（6）的下端受到向下的轴向电磁力，完成单向拉伸试验。 7.根据权利要求6所述一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：径向向外的恒定磁场与顺时针方向的环向感应涡流作用产生向上的轴向电磁力；或者径向向内的恒定磁场与逆时针方向的环向感应涡流作用产生向上的轴向电磁力。 8.根据权利要求6所述一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：径向向外的恒定磁场与逆时针方向的环向感应涡流作用产生向下的轴向电磁力；或者径向向内的恒定磁场与顺时针方向的环向感应涡流作用产生向下的轴向电磁力。 9.根据权利要求6所述一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：调节脉冲电源的电容大小和脉冲磁场线圈的电感，能够实现不同应变率的加载。 10.根据权利要求6所述一种适用于金属管件单向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：调节直流电源的电压和脉冲磁场线圈的脉冲电流，能够实现不同电磁力大小的加载。
所属类别：	发明专利