CN110579404A 高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器与方法 （吉林大学）

号高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测本发明涉及一种高温复杂机械载荷下材料动态机械载荷加载模块用于实现对被测试样的静动态拉伸/压缩/弯曲载荷的组合加载；高/低温加载模块用于实现对被测试样由低温到高温2和疲劳失效模式的动态原位监测。2.根据权利要求1所述的高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器，其特征在3.根据权利要求1所述的高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器，其特征在加载。4.根据权利要求1所述的高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器，其特征在于：所述的静动态机械载荷加载模块（3）设置在安装平台（105）上，包括高温连杆组件35.根据权利要求1所述的高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器，其特征在6.根据权利要求1所述的高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器，其特征在原位监测。7.根据权利要求1所述的高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器，其特征在8.根据权利要求1所述的高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器，其特征在49.根据权利要求1所述的高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器，其特征在10.一种高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试方法，其特征在于：包括如下步步骤一、被测试样（30108）的安装：将被测试样（30108）夹持端的螺纹与连接件Ⅰ载由高频疲劳加载模块（2）来实现，超声换能器（208）输出的微弱振幅经超声连接器Ⅰ5用以及二者沿被测试样（30108）轴向、径向相对位置的精密调整，分别实现对被测试样6高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器并提出高温复杂机械载荷下材料力学性[0005]本发明的目的在于提供一种高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器与实现对被测试样在真空或惰性气体氛围下的高精度高/低温环境加载及多级机械传动的串7及其与复杂载荷作用和材料性能间相关性规律的科学问框架模块1的导轨组件Ⅰ104配合，通过连接法兰214与高温加载子被测试样30108的静动态拉伸/压缩/弯曲载荷的组合加载；高/低温加载模块4的高温加载401和低温加载子模块402相互切换使用，用于实现对被测试样30108由低温到高温的变温除试验过程中产生的侧向力影响；通过连接法兰214与高温加载子静动态机械载荷加载模块3能在高温环境下正常使用；静动态拉伸/压缩加载子模块302水8弯曲加载子模块303竖直布置与仪器的下方，通过中间连接板30303与安装平台105下表面30108的双端同步静动态拉伸/压缩载荷—弯曲载荷复合加载，保证被测试样30108标距段量组件502、微观组织结构测量组件503设置在高温加载子模块401后方的三自由度运动平501实现表面变形损伤测量组件502、微观组织结构测量组件503的切换使用以及二者沿被对被测试样30108的静态拉伸—弯曲复[0014]所述的液压缸固定板30202通过T型螺栓与安装平台105刚性连接，并通过胀紧套[0016]本发明的另一目的在于提供一种高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试方连接件Ⅱ30107的内螺纹配合，将连接件Ⅰ30102、连接件Ⅱ30107分别安装在高温连杆Ⅰ9惰性气体构建惰性气体氛围；温度控制器向加热炉40104内的三段电阻丝通入大小不同的拉伸/压缩载荷的双端同步加载由静动态拉伸/压缩加载子模块302来实现，运动控制器控连接器聂211、超声探头213的逐级放大，最终传递至超声弯曲压头212，实现对被测试样501实现表面变形损伤测量组件502、微观组织结构测量组件503的切换使用以及二者沿被者可相互切换使用，能够实现对被测试样-55℃~1200℃的高精度、大范围高/低温环境加现实现对被测试样在真空或惰性气体氛围下的高精度高/低温环境加载、多级机械传动的[0056]参见图1至图24所示，本发明的高温复杂机械载荷下材料力学性能原位测试仪器加载模块2通过电机支撑座222与支撑框架模块1中的支撑板102杆Ⅱ、高温连杆Ⅲ的法兰与高温加载子模块401的焊接波纹管Ⅱ40108、焊接波纹管Ⅳ框架模块1的安装平台105刚性连接，高/低温加载模块4的低温加载子模块402通过滑块组其中立柱107下端与固定套筒106过盈配合，固定套筒106通过螺钉与安装平台105刚性连[0059]参见图5所示，所述的高频疲劳加载模块2竖直布置于仪器的上方，由伺服电机平键与联轴器202连接，并通过丝杠支撑单元203实现其端部的固定，丝杠221与丝杠螺母[0060]通过电机支撑座222与支撑框架模块1的支撑板102刚性连接，实现高频疲劳加载频疲劳加载模块2加载方向上的精密导向并消除试验过程中产生的侧向力影响；通过连接温连杆组件301用于保证静动态机械载荷加载模块3能在高温环境下正常使用；静动态拉伸/压缩加载子模块302水平布置，通过液压缸固定板30202与安装平台105上表面刚性连部整体牢固夹持与静动态拉伸/压缩加载子模块302的液压强迫夹具3020108上，用于保证静动态机械载荷加载模块3能在高温环境下正常使弯曲加载子模块303竖直布置与仪器的下方，通过中间连接板30303与安装平台105下表面测试样30108的双端同步静动态拉伸/压缩载荷—弯曲载荷复合加载，保证被测试样30108孔过盈配合，高温连接件Ⅰ30103、高温连接件Ⅱ30104分别通过其外螺纹与高温连杆Ⅰ[0064]参见图8、图9所示，本发明的静动态拉伸/压缩加载子模块302由液压缸组件Ⅰ液压缸固定板30202刚性连接，液压缸固定板30202通过T型螺栓与安装平台105刚性连接，强迫夹具3020108、螺母Ⅵ3020109、双头螺柱3020110、螺母Ⅳ3020111、中间连接杆Ⅰ压力传感器Ⅱ3020106的另一端通过双头螺柱3020110与液压强迫夹具3020108刚性连接，阀板组件Ⅱ30312通过螺钉与液压缸Ⅱ30313刚性连接；液压缸Ⅱ30313通过液压缸法兰Ⅱ体氛围下对被测试样30108室温～-55℃的低温环境加载；旋转推车403用于支撑高温加载四个调节螺钉40303调节导轨组件Ⅲ40305的高度与水平度；高温加载子模块401与低温加30108-55℃~1200℃的高精度、螺钉与真空腔Ⅰ40112后侧外壁的法兰刚性连接；腔门锁紧器Ⅰ40电阻丝通入大小不同的电压使其发热，通过热辐射的方式实现被测试样30108不同温度的螺钉分别与真空腔门Ⅱ40203、真空腔Ⅱ40212刚性连接，用于腔Ⅱ40212刚性连接，气体弹簧组件40213通过螺钉分别与焊接波纹管Ⅵ40240212刚性连接；石英观测窗Ⅲ40211通过螺钉与真空腔Ⅱ40212刚性连接；制冷腔支撑座40206通过螺钉与真空腔Ⅱ40212内壁刚性连接，制冷腔40207通过螺钉与制冷腔支撑座[0070]参见图16所示，本发明的旋转推车403由导轨座40301、滚轮40302、调节螺钉在支撑架40304下端，通过调节调节螺钉40303可以实现导轨组件Ⅲ40305高度及水平度的用于实现对被测试样30108微观组织结构演变和疲劳失效模式进行动连接件Ⅱ30107的内螺纹配合，将连接件Ⅰ30102、连接件Ⅱ30107分别安装在高温连杆Ⅰ加热炉40104内的三段电阻丝通入大小不同的电压使其发热，通过热辐射的方式实现被测温连杆组件301两端同步相向运动，实现被测试样30108静态拉伸/压缩载荷的双端同步加连接器聂211、超声探头213的逐级放大，最终传递至超声弯曲压头212，实现对被测试样监测模块5来实现，内部损伤探测组件504、三维应变测量组件505用于实现对被测试样动平台501实现表面变形损伤测量组件502、微观组织结构测量组件503的切换使用以及二P为抗扭截面系数；