CN115078118A - 基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机及方法 - Google Patents

基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115078118A
CN115078118A CN202210741163.XA CN202210741163A CN115078118A CN 115078118 A CN115078118 A CN 115078118A CN 202210741163 A CN202210741163 A CN 202210741163A CN 115078118 A CN115078118 A CN 115078118A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
cavity
neutron
loading
upper cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210741163.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115078118B (zh
Inventor
钱伟建
吴圣川
张万恩
奥妮
吴正凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Jiaotong University
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN202210741163.XA priority Critical patent/CN115078118B/zh
Publication of CN115078118A publication Critical patent/CN115078118A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115078118B publication Critical patent/CN115078118B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/05—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using neutrons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/207—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions
    • G01N23/2073—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions using neutron detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/04—Chucks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
    • G01N3/38—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces generated by electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0001—Type of application of the stress
    • G01N2203/0005—Repeated or cyclic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0016—Tensile or compressive
    • G01N2203/0017—Tensile
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/005—Electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0073—Fatigue
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/022—Environment of the test
    • G01N2203/0222—Temperature
    • G01N2203/0226—High temperature; Heating means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/04—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/04—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils
    • G01N2203/0458—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils characterised by their material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/0641—Indicating or recording means; Sensing means using optical, X-ray, ultraviolet, infrared or similar detectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

一种基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机及方法，上腔体部件结构为：圆台形的上腔体的侧板上均布有4个卤素灯和4个石英观察窗；下腔体部件上、下对称地设置在上腔体部件下方，石英透射窗嵌设在上、下腔体底板的卡槽中从而形成密闭腔室，夹固试样的上、下夹具分别伸入密闭腔室内，上夹具上部与伺服电机的滚珠丝杠连接；水冷机构与上、下腔体内的夹套连通，下腔体上有通入氧气或惰性气体的接口，X射线发生器和接收器位于石英透射窗两侧；下夹具上设有声音传感器。本发明能准确反映极端高温、气体氛围及外力载荷对材料服役性能的耦合作用，为理论研究和实践提供宝贵的实验数据。

Description

基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机及方法
技术领域
本发明涉及材料力学性能测试装置，特别是基于同步辐射和中子的工程材料高温拉伸和疲劳试验机及方法。
背景技术
由于飞行时间长、温度高、结构件尺寸大，运载火箭、高超声速飞行器等系列现代高端装备热结构件需要在严酷的气动加热、高温氧化、力载荷、强振动等极端恶劣环境条件下保持良好的刚度及结构完整性，传统金属及合金使用极限无法满足上述需求。陶瓷基复合材料等新材料由于具备轻质、耐高温、抗氧化、高可靠等特性有望解决上述问题，但其在真实服役条件下的使用性能测试、损伤演化表征、失效机理研究等尚为技术瓶颈问题，阻碍其工程结构服役性能设计过程中科学基础和评价体系的建立。
复合材料多相非均质特点使其力学性能和失效机制不仅与宏观性能有关，也与组分相的性能、增强相的形状、分布以及增强相与基体相之间的界面特性等细观特征密切相关。此外，成形过程导致复合材料内部存在数量庞大的细小连接件以实现力载荷传递。不同于常规的破坏性切片、断口辨识或表面观测等损伤测试手段，近年来迅速发展的先进光源表征测试技术可穿透大块材料样品，时空分辨率高，且物理空间更大，为搭建集三维全场表征、辅助损伤监测、极端高温及氧化环境、单向及往复力学加载于一体的试验平台提供了前所未有的机遇。首先，兼容于同步辐射光源或散裂中子源的定制化多场耦合原位加载装置允许在热-力-氧耦合测试期间实时表征损伤演化和失效行为，是量化陶瓷基复合材料全场应变、裂纹萌生、结构演化、孔隙传播以及失效断裂的关键。其次，先进光源测试平台的高兼容性、可拓展性也为多维多尺度表征提供基础，如在测试期间同时辅以声发射、DIC等技术监测基体开裂、纤维断裂、界面脱粘以及滑动等复杂失效行为，目前，国内外基于先进光源且可提供极端高温及氧化环境的原位拉伸及疲劳加载试验装置，最高稳定测试温度均未超过1800 °C，且缺乏X射线成像或中子测量以外的有效材料损伤辅助监测模块，而高超声速飞行器前缘瞬时温度可达1800 °C以上，同时材料损伤萌生阶段捕捉难度大。由于上述实验装备及技术的制约，极端高温及氧化条件下（实际稳定测试温度大于1800 °C）材料损伤演化历程尚未探明，真实使用极限有待验证。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机装置，旨在1800℃以上极端高温、氧化或惰性测试气体氛围下，通过X射线或中子束以及原位加载形成热-力-氧耦合测试条件，实时量化测试陶瓷基复合材料全场应变、裂纹萌生、结构演化、孔隙传播以及失效断裂等复杂失效行为，以精准确定热结构在极端复杂服役环境中的损伤起始时刻及位点，进而简历更为准确和完善的基于微结构特征的宏观力学性能评价体系。
本发明的目的是这样实现的：一种基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机，上腔体部件结构为：上腔体为由顶板、底板以及侧板围合而成的圆台形，上腔体侧板上均布安装有四个卤素灯，该四个卤素灯分别与上腔体轴线呈45°伸入上腔体内，上腔体侧板上还均布安装有四个石英观察窗；下墙体部件位于上腔体部件下方，且与上腔体部件结构相同、上下对称设置;圆筒状的石英透射窗嵌设在上腔体底板和下腔体底板二者的卡槽中;下夹具底部经螺钉固定在底座上,底座固定在四轴样品台上,下夹具顶部从下腔体顶板孔中伸入下腔体内.往复驱动机构由伺服电机通过联轴器连接滚珠丝杆组成；往复驱动机构安装在由四根支撑杆固定在支撑板底面构成的支撑平台上，支撑平台固定在上腔体顶板上；上夹具底部经螺钉固定在连接杆底部，连接杆顶部连接拉压传感器后固定在滚珠丝杠底部，上夹具顶部从上腔体顶板孔中伸入上腔体内；上、下夹具结构相同，上下对称设置；上夹具由柱状主体和连接球组成，柱状主体下部有一由圆柱状盲孔和条形开口组成的凹槽；试样上、下端分别旋接在上、下夹具的两个连接球上，且两个连接球分别套装在上、下夹具的两个柱状主体的两个凹槽中；X射线发生器和X射线接收器分别位于石英透射窗左、右两侧；位于上腔体一侧的中子发射器和位于下腔体一侧的中子透射接收器之间的光路穿过上、下腔体的对应石英观察窗，两个中子衍射接收器分别位于下腔体一侧和上腔体一侧；水冷机构通过管路分别与上、下腔体二者侧板和顶板上的夹套连通，该两个夹套上均设有出水口；与氧气瓶连接的气泵以及与惰性气体瓶连接的另一气泵分别经管路与下腔体连通；用于监测试样加载断裂的声音传感器设置在位于下腔体内的下夹具的柱状主体上，声音传感器以及拉压传感器二者的输出信号分别接至单片机的输入端。
还具有与伺服电机连接的电机控制器。
所述上、下夹具的二者的柱状主体分别与上、下腔体二者顶板的孔之间设置有动态密封结构；上腔体部件中，四个卤素灯以及四个石英观察窗与上腔体侧板的对应孔之间均安装有密封圈；气泵和另一气泵二者管路与下腔体的连接处均设置有密封圈。
所述上腔体的侧板和底板之间的夹角为45°。
本发明的另一目的是提供一种基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机装置及方法。
本发明的目的的这样实现的：一种疲劳试验机的试验方法，包括以下步骤：
1)首先将试验机各部分组装、连接完毕，然后将原位试验机的四轴样品台置于支撑台上，安装位置根据X射线高度调整，通过激光定位系统精确定位样品测试位置，保证X射线穿过试样感兴趣区域，校准样品台及试验机轴线然后根据待测样品材质、大小和试验目的，确定成像视场大小和X射线能量等试验参数；
2)试验开始时，经石英观察窗将试样两端分别安装于上、下夹具端部凹槽内，随后通过气泵或另一气泵将氧气瓶或惰性气体瓶中的气体通入上、下腔体以及石英透射窗共同构成的封闭腔室，完成气体环境调整后关闭气泵或另一气泵，以避免腔体内部空气流动，卤素灯在卤素灯控制器控制下对试样测试段进行加热，同时启动水冷机构使得上、下腔体以及上、下夹具保持室温温度；
3)根据实验目的和实验材料，确定实验中的应力加载条件，其中疲劳试验仅适用于正应力比加载，推荐应力比取值为0.1，加载频率范围为1～100 Hz，应力水平推荐使用75%、55%、40%、30%的静强度作为分级的最大值；当由高温光学双色测温仪测得的试样表面温度达到预期水平后，通过电机控制器控制伺服电机将电信号转化成机械信号传递给联轴器，并转化为滚珠丝杠输出的往复轴向位移，由拉压传感的测量读取的实际加载应力大小经连接杆传递，通过上、下夹具间的相对移动作用于试样上；
4)拉伸单调加载一定大小或疲劳循环加载一定周次后，当通过声音传感器采集到突发型或连续型信号时，表明试样发生损伤，此时即控制伺服电机停止转动，并适当减小静态加载水平使样品在保持损伤状态不发生进一步恶化的同时确保损伤特征清晰可见；
5)此时，可在X射线接收器未开启的条件下通过石英观察窗进行直接观察；或启动X射线发生器，控制四轴样品台旋转并带动试验机主体及内部试样匀速旋转180度，旋转过程中，同时通过X射线接收器接收X射线发生器发出并穿过石英观察窗及试样的X射线以采集图像数据，完成对试样当前损伤状态的180度成像后，再次对试样进行进一步拉伸或特定循环周次的疲劳加载，重复以上操作，直至达到预期的损伤状态或循环周次，关闭X射线发生器；
6)对所得图像数据进行重构完成材料内部三维形貌表征，三维展示拉伸或疲劳试验过程中的材料损伤历程；
基于中子束的原位透射或衍射试验步骤：
1)首先将试验机各部分组装、连接完毕，然后将原位试验机安装在中子谱仪样品台上，需要注意的是，由于试验原理不同，此时需水平放置试验机主体；试验机的安装位置要根据现场中子束流条件调整，通过激光定位系统精确定位样品测试位置，确保入射和衍射（或透射）中子束流路径经过样品测试段；然后根据待测样品特性和试验要求，确定测试中子波长范围和中子谱仪运行模式等试验方案；
2)试验开始时，经30将27两端分别安装于25、29端部凹槽内，随后通过4或10将2或12中的气体通入14及16共同构成的封闭腔室；完成气体环境调整后关闭4或10以避免腔体内部空气流动；26在9控制下对27测试段进行加热，同时启动1使得14、16、25、29保持室温温度；
3)根据实验目的和实验材料，确定实验中的应力加载条件；其中疲劳试验仅适用于正应力比加载，推荐应力比取值为0.1，加载频率范围为1～100 Hz，应力水平推荐使用75%、55%、40%、30%的静强度作为分级的最大值；当由31测得的27表面温度达到预期水平后，通过13控制21将电信号转化成机械信号传递给22并转化为20输出的往复轴向位移；由19测量读取的实际加载应力大小经18传递，通过25、29间的相对移动作用于27上；
4)拉伸单调加载一定大小或疲劳循环加载一定周次后，当5通过传感器采集到突发型或连续型信号时表明27发生损伤，此时即控制21停止转动并适当减小静态加载水平使样品在保持损伤状态不发生进一步恶化的同时确保损伤特征清晰可见；
5)此时，可在中子发生器未开启的条件下通过石英观察窗进行直接观察，或启动中子发生器，根据中子透射接收器与中子发生器呈180度为透射成像，以及两个中子衍射接收器与中子发射器呈±90度形成衍射的数据结果调整中子谱仪样品台，以获得有效的透射或衍射数据，随后对试样进行进一步拉伸或特定循环周次疲劳加载，重复以上操作，直至达到预期的损伤状态或循环周次，关闭中子发射器；
6)分析衍射或透射数据，构建样品材料应力应变、织构、相变或内部缺陷等微观结构变化图，以了解这些微观结构变化和拉伸或疲劳过程之间的关系，揭示损伤机理。
与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：
1、本发明是一种质量轻、结构紧凑、控制准确的原位拉伸及疲劳试验装置，同时可提供1800 °C以上的极端高温、氧化测试环境及辅助损伤监测，且满足先进光源试验平台对重量、尺寸、安装的要求，兼容性良好。
2、本发明样品环境腔室为双层结构且分为上、下两个部分，外层为铝合金材质提供主要承载能力，且铝合金外腔内部设有水冷通道，内层为反射绝热材料，在提供隔热保温功能的同时增加样品表面红外辐射通量。在上、下腔体间置有X射线透射-支撑环形围罩，采用石英玻璃材质，在满足承载、密封要求的同时减少对X射线的吸收。圆筒状设计满足X射线均匀穿透要求，不影响后期成像数据处理。
3、本发明除中部石英玻璃环形围罩外，在上、下腔室还分别均匀分布有3个石英玻璃或钒镍合金观察窗，在满足承载、密封、减少额外中子吸收要求的同时便于装样、观察、测温和中子测量。此外，观察窗所在腔体壁面为与加载轴线成45度或135度的平面，以提供穿过样品观测区的中子透射、衍射光路。
4、本发明基于卤素灯红外辐射聚焦加热技术对试样快速施加外部极端热场，加热模块结构简单、便于安装且具有升温速度快、不损伤样品、适用于各类材质，热区大小及温度高低连续可调等优点。具体而言，在上、下腔室分别均匀分布4个卤素灯且沿以待测样品观察区为中心的球面形成空间阵列，其中卤素灯轴线穿过球心且灯体可沿轴线靠近或远离球心以调节聚焦热区大小。实际加热温度通过高温光学双色测温仪在腔体外部经石英玻璃观察窗远程测量。
5、上下腔体中心对称阵列的卤素灯及观察窗在提供均匀极端高温热场的同时还为样品装夹、多角度远程测温、中子透射及衍射测量及潜在的DIC辅助观测提供充足接口及光路，具有实验操作灵活度高、拓展性强等优点。
6、力学加载机构由伺服电机、滚珠丝杠及高精度载荷传感器等共同组成，具有运动平稳，噪音低，精度高等优点，可在三维成像或微观结构衍射分析过程中提供高达5kN的外部载荷，以真实、清晰的展现材料受载条件下的三维损伤状态。氧化或惰性测试气体氛围由全密闭式样品腔外接电动气泵提供。
7、本发明测试样品的安装及更换需取下观察窗并通过样品夹进行，为在保证样品轴心与旋转样品台轴心对中良好的同时简化安装过程，采用球窝自对中设计装卡样品以提高实验过程中的试样位置精度和表征、测量质量。样品夹具采用热膨胀率、导热率较低的材质，以减小受热保载成像或测量时因热膨胀而引入的松弛及沿夹具发生的向外传热。夹具易更换设计可满足不同样品试验测试需求，同时上、下夹具内部同样设有水冷通道以防止由此向外传递的热量损伤力、声波传感器等元器件，且上夹具端部设有动态密封结构以保证腔体气密性良好。
8、本发明为精准捕捉测试期间材料损伤萌生阶段，具有实验铅房内、外双控制系统及辅助声发射监测模块，可在实验铅房外部实时监测基体开裂、纤维断裂、界面脱粘以及滑动等复杂失效行为起始时刻并远程快速暂停力学加载以保持材料损伤状态。
附图说明
图1是本发明基于先进光源三维原位成像的极端高温拉伸和疲劳测试装备整体结构示意图。
图2是图1所示往复驱动机构以及密闭腔室（由上、下腔体和石英透射窗组成）的立体图。
图3是图1所示上、下夹具的立体图。
图4是图1所示密闭腔室以及卤素灯的立体图（往复驱动机构呈竖向安装）。
图5是图1所示密闭腔室以及卤素灯的立体图（往复驱动机构呈水平安装）。
具体实施方式
附图中，1、水冷机构，2、氧气瓶，3、X射线发射器，4、排气泵，5、声发射系统，6、四轴样品台，7、转接底座，8、支撑台，9、卤素灯控制器，10、排气泵，11、X射线接收器，12、氮气或稀有气体瓶，13、电机控制器，14、下腔体，15、石英透射窗，16、上腔体，17、动态密封结构（现有轴密封结构，如阀门的阀芯上阀杆与阀体之间的密封结构），18、连接杆，19、拉压传感器，20、滚珠丝杠，21、伺服电机，22、联轴器，23、支撑板，24、支撑杆，25、上夹具，26、卤素灯，27、试样，28、水冷通道，29、下夹具，30、石英观察窗，31、高温光学双色测温仪，25a、（上夹具）连接球，25b、（上夹具）柱状主体， 29a、（下夹具）连接球， 29b、（下夹具）主体，3a、X射线发射器，11a、X射线接收器，3b、中子发射器 ，11b、中子透射接收器，11c、中子衍射接收器，11d、中子衍射接收器。
图1示出，一种基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机，上腔体部件结构为：上腔体16为由顶板、底板以及侧板围合而成的圆台形，上腔体侧板上均布安装有四个卤素灯26，该四个卤素灯分别与上腔体轴线呈45°伸入上腔体内，上腔体侧板上还均布安装有四个石英观察窗30；下墙体部件位于上腔体部件下方，且与上腔体部件结构相同、上下对称设置;圆筒状的石英透射窗15嵌设在上腔体底板和下腔体14底板二者的卡槽中;下夹具29底部经螺钉固定在底座7上,底座7固定在四轴样品台6上,下夹具顶部从下腔体顶板孔中伸入下腔体内.往复驱动机构由伺服电机2通过联轴器22连接滚珠丝杆20组成；往复驱动机构安装在由四根支撑杆24固定在支撑板23底面构成的支撑平台上，支撑平台固定在上腔体顶板上；上夹具25底部经螺钉固定在连接杆18底部，连接杆顶部连接拉压传感器后固定在滚珠丝杠20底部，上夹具顶部从上腔体顶板孔中伸入上腔体内；上、下夹具25、29结构相同，上下对称设置；上夹具25由柱状主体25b和连接球25a组成，柱状主体25b下部有一由圆柱状盲孔和条形开口组成的凹槽；试样27上、下端分别旋接在上、下夹具的两个连接球25a、29a上，且两个连接球25a、29a分别套装在上、下夹具的两个柱状主体25b、29b的两个凹槽中；X射线发生器3和X射线接收器11分别位于石英透射窗15左、右两侧；位于上腔体一侧的中子发射器3b和位于下腔体一侧的中子透射接收器11b之间的光路穿过上、下腔体的对应石英观察窗，两个中子衍射接收器11d、11c分别位于下腔体一侧和上腔体一侧；水冷机构1通过管路分别与上、下腔体二者侧板和顶板上的夹套连通，该两个夹套上均设有出水口；与氧气瓶2连接的气泵4以及与惰性气体瓶12连接的另一气泵10分别经管路与下腔体连通；用于监测试样加载断裂的声音传感器设置在位于下腔体内的下夹具的柱状主体29b上，声音传感器以及拉压传感器二者的输出信号分别接至单片机5的输入端。
参见图3，柱状主体25b的凹槽：条形开口直达柱状主体下部底面，并与盲孔交汇形成，连接球直径＜圆柱状盲孔的直径以及圆柱的长度，并大于条形开口的宽度，试样（圆柱体）的直径＜条形开口宽度。同时使连接球置入盲孔，使试样能从条形开口置入。
石英透射窗位于X射线发生器和X射线接收器的光路之中。还具有与伺服电机21连接的电机控制器13。所述上、下夹具的二者的柱状主体25b、29b分别与上、下腔体16、14二者顶板的孔之间设置有动态密封结构17；上腔体部件中，四个卤素灯26以及四个石英观察窗30与上腔体侧板的对应孔之间均安装有密封圈；气泵4和另一气泵二者管路与下腔体的连接处均设置有密封圈。所述上腔体16的侧板和底板之间的夹角为45°。上、下腔体上的所有卤素灯均垂直于上、下腔体的侧板，并伸入密闭腔室内（上、下腔体的底板中部有一圆孔）并聚焦于试样上。
实验装置搭建过程：
1）将7置于6上，29置于7上，14置于29上，分别使用螺钉固定连接，且14与29连接处置有密封胶圈。其中29设有通孔与5连接，14侧面均匀设计大小不一的11个开口，开口作用如下：第一，用于下部4个26的安装与固定，第二，有利于4个30的安装以便于进行目视检查或通过31测量样品温度，第三，用于与1、4、10的连接。所有开口处均置有密封胶圈，更进一步，4、10分别与2、12相连。
2）将15置于14顶部卡槽内，将16置于15正上同样以卡槽连接，并通过调节6使15与3及11间的光路在同一高度。其中，卡槽内部置有密封垫圈，且16侧面均匀设计大小不一的9个开口，开口作用如下：第一，用于上部4个26的安装与固定，第二，有利于4个30的安装，第三，用于与1的连接，所有开口处均置有密封胶圈。14及16上均匀分布的26均与9相连并受其控制，实际温度由31测量。
3）16顶部置有17和24，24顶部置有23，均通过螺钉连接。其中23中部开孔以通过螺钉安装并支撑20，并使20下端穿过23与18、19相连。18下端与25通过螺钉相连，且25穿过17伸入16内部。20上部通过22与21相连，21与13相连并受其控制。其中，21产生的旋转运动经22传递至20并转化为20的轴向往复运动。24优选为空心结构，以增加强度质量比。
4）通过14或16上的30将27两端分别插入25及29相应凹槽内，其中14、16、25、29内部均设有28，并与1相连。此时，实验装置搭建完毕。
本发明试验加载装置基于卤素灯红外辐射聚焦加热技术对试样快速施加外部极端热场，并由伺服电机及滚珠丝杠等共同组成的力学加载机构对试样施加拉伸或疲劳外载，同时全密闭式样品腔外接电动气泵可提供氧化或惰性测试气体氛围，声发射模块辅助实时监测材料损伤失效起始时刻。该装置体积小、精度高、响应快，可实现与先进光源试验平台的良好兼容，为探明样品在多种气氛条件下承受极端高温及外力载荷作用时的损伤失效机理提供试验技术支持。所述试验测试方法以基于X射线断层扫描和微观结构中子透射、衍射原位表征热-力-氧耦合加载致材料响应为例，详细展示了装置操作要点及表征测试过程。在热-力-氧耦合加载测试过程中，高能X射线或中子能够穿透从复合材料到金属合金较大范围内的多种材料以开展三维损伤表征或微观结构衍射分析。所得材料损伤三维图像、应力应变分布、织构及相变等微观结构演化信息，清晰、准确地反映了极端高温、气体氛围及外力载荷对材料服役性能的耦合作用，为理论研究及工程实践提供了宝贵试验测试数据。本发明为结合大科学装置开展极端服役条件下先进材料损伤演化过程表征及失效破坏机理研究提供了不可或缺的高端测试方法及装备。
一种疲劳试验机的试验方法，包括以下步骤：
1)首先将试验机各部分组装、连接完毕，然后将原位试验机的四轴样品台置于支撑台8上，安装位置根据X射线高度调整，通过激光定位系统精确定位样品测试位置，保证X射线穿过试样感兴趣区域，校准样品台及试验机轴线然后根据待测样品材质、大小和试验目的，确定成像视场大小和X射线能量等试验参数；
2)试验开始时，经石英观察窗将试样两端分别安装于上、下夹具端部凹槽内，随后通过气泵4或另一气泵10将氧气瓶或惰性气体瓶中的气体通入上、下腔体以及石英透射窗共同构成的封闭腔室，完成气体环境调整后关闭气泵或另一气泵，以避免腔体内部空气流动，卤素灯在卤素灯控制器控制下对试样测试段进行加热，同时启动水冷机构使得上、下腔体以及上、下夹具保持室温温度；
3)根据实验目的和实验材料，确定实验中的应力加载条件，其中疲劳试验仅适用于正应力比加载，推荐应力比取值为0.1，加载频率范围为1～100 Hz，应力水平推荐使用75%、55%、40%、30%的静强度作为分级的最大值；当由高温光学双色测温仪测得的试样表面温度达到预期水平后，通过电机控制器控制伺服电机将电信号转化成机械信号传递给联轴器，并转化为滚珠丝杠输出的往复轴向位移，由拉压传感的测量读取的实际加载应力大小经连接杆传递，通过上、下夹具间的相对移动作用于试样上；
4)拉伸单调加载一定大小或疲劳循环加载一定周次后，当通过声音传感器采集到突发型或连续型信号时，表明试样发生损伤，此时即控制伺服电机停止转动，并适当减小静态加载水平使样品在保持损伤状态不发生进一步恶化的同时确保损伤特征清晰可见；
5)此时，可在X射线接收器未开启的条件下通过石英观察窗进行直接观察；或启动X射线发生器，控制四轴样品台旋转并带动试验机主体及内部试样匀速旋转180度，旋转过程中，同时通过X射线接收器接收X射线发生器发出并穿过石英观察窗及试样的X射线以采集图像数据，完成对试样当前损伤状态的180度成像后，再次对试样进行进一步拉伸或特定循环周次的疲劳加载，重复以上操作，直至达到预期的损伤状态或循环周次，关闭X射线发生器；
6)对所得图像数据进行重构完成材料内部三维形貌表征，三维展示拉伸或疲劳试验过程中的材料损伤历程；
基于中子束的原位透射或衍射试验步骤：
1)首先将试验机各部分组装、连接完毕，然后将原位试验机安装在中子谱仪样品台上，需要注意的是，由于试验原理不同，此时需水平放置试验机主体；试验机的安装位置要根据现场中子束流条件调整，通过激光定位系统精确定位样品测试位置，确保入射和衍射（或透射）中子束流路径经过样品测试段；然后根据待测样品特性和试验要求，确定测试中子波长范围和中子谱仪运行模式等试验方案；
2)试验开始时，经30将27两端分别安装于25、29端部凹槽内，随后通过4或10将2或12中的气体通入14及16共同构成的封闭腔室；完成气体环境调整后关闭4或10以避免腔体内部空气流动；26在9控制下对27测试段进行加热，同时启动1使得14、16、25、29保持室温温度；
3)根据实验目的和实验材料，确定实验中的应力加载条件；其中疲劳试验仅适用于正应力比加载，推荐应力比取值为0.1，加载频率范围为1～100 Hz，应力水平推荐使用75%、55%、40%、30%的静强度作为分级的最大值；当由31测得的27表面温度达到预期水平后，通过13控制21将电信号转化成机械信号传递给22并转化为20输出的往复轴向位移；由19测量读取的实际加载应力大小经18传递，通过25、29间的相对移动作用于27上；
4)拉伸单调加载一定大小或疲劳循环加载一定周次后，当5通过传感器采集到突发型或连续型信号时表明27发生损伤，此时即控制21停止转动并适当减小静态加载水平使样品在保持损伤状态不发生进一步恶化的同时确保损伤特征清晰可见；
5)此时，可在中子发生器未开启的条件下通过石英观察窗进行直接观察，或启动中子发生器石英观察窗，根据中子透射接收器11b与中子发生器呈180度为透射成像，以及两个中子衍射接收器与中子发射器呈±90度形成衍射的数据结果调整中子谱仪样品台，以获得有效的透射或衍射数据，随后对试样进行进一步拉伸或特定循环周次疲劳加载，重复以上操作，直至达到预期的损伤状态或循环周次，关闭中子发射器；
6)分析衍射或透射数据，构建样品材料应力应变、织构、相变或内部缺陷等微观结构变化图，以了解这些微观结构变化和拉伸或疲劳过程之间的关系，揭示损伤机理。

Claims (5)

1.一种基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机，其特征在于，上腔体部件结构为：上腔体（16）为由顶板、底板以及侧板围合而成的圆台形，上腔体侧板上均布安装有四个卤素灯（26），该四个卤素灯分别与上腔体轴线呈45°伸入上腔体内，上腔体侧板上还均布安装有四个石英观察窗（30）；下墙体部件位于上腔体部件下方，且与上腔体部件结构相同、上下对称设置;圆筒状的石英透射窗（15)嵌设在上腔体底板和下腔体（14)底板二者的卡槽中;下夹具（29)底部经螺钉固定在底座（7)上,底座（7)固定在四轴样品台（6)上,下夹具顶部从下腔体顶板孔中伸入下腔体内.往复驱动机构由伺服电机（2)通过联轴器（22)连接滚珠丝杆（20)组成；往复驱动机构安装在由四根支撑杆（24）固定在支撑板（23）底面构成的支撑平台上，支撑平台固定在上腔体顶板上；上夹具（25）底部经螺钉固定在连接杆（18）底部，连接杆顶部连接拉压传感器后固定在滚珠丝杠（20）底部，上夹具顶部从上腔体顶板孔中伸入上腔体内；上、下夹具（25、29）结构相同，上下对称设置；上夹具（25）由柱状主体（25b）和连接球（25a）组成，柱状主体（25b）下部有一由圆柱状盲孔和条形开口组成的凹槽；试样（27）上、下端分别旋接在上、下夹具的两个连接球（25a、29a）上，且两个连接球（25a、29a）分别套装在上、下夹具的两个柱状主体（25b、29b）的两个凹槽中；X射线发生器（3）和X射线接收器（11）分别位于石英透射窗（15）左、右两侧；位于上腔体一侧的中子发射器（3b）和位于下腔体一侧的中子透射接收器（11b）之间的光路穿过上、下腔体的对应石英观察窗，两个中子衍射接收器（11d、11c）分别位于下腔体一侧和上腔体一侧；水冷机构（1）通过管路分别与上、下腔体二者侧板和顶板上的夹套连通，该两个夹套上均设有出水口；与氧气瓶（2）连接的气泵（4）以及与惰性气体瓶（12）连接的另一气泵（10）分别经管路与下腔体连通；用于监测试样加载断裂的声音传感器设置在位于下腔体内的下夹具的柱状主体（29b）上，声音传感器以及拉压传感器二者的输出信号分别接至单片机（5）的输入端。
2.根据权利要求1所述一种基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机，其特征在于，还具有与伺服电机（21）连接的电机控制器（13）。
3.根据权利要求1所述一种基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机，其特征在于，所述上、下夹具的二者的柱状主体（25b、29b）分别与上、下腔体（16、14）二者顶板的孔之间设置有动态密封结构（17）；上腔体部件中，四个卤素灯（26）以及四个石英观察窗（30）与上腔体侧板的对应孔之间均安装有密封圈；气泵（4）和另一气泵二者管路与下腔体的连接处均设置有密封圈。
4.根据权利要求1或2或3所述一种基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机，其特征在于，所述上腔体（16）的侧板和底板之间的夹角为45°。
5.一种采用权利要求1或2或3或4所述疲劳试验机的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先将试验机各部分组装、连接完毕，然后将原位试验机的四轴样品台置于支撑台（8）上，安装位置根据X射线高度调整，通过激光定位系统精确定位样品测试位置，保证X射线穿过试样感兴趣区域，校准样品台及试验机轴线然后根据待测样品材质、大小和试验目的，确定成像视场大小和X射线能量等试验参数；
试验开始时，经石英观察窗将试样两端分别安装于上、下夹具端部凹槽内，随后通过气泵（4）或另一气泵（10）将氧气瓶或惰性气体瓶中的气体通入上、下腔体以及石英透射窗共同构成的封闭腔室，完成气体环境调整后关闭气泵或另一气泵，以避免腔体内部空气流动，卤素灯在卤素灯控制器控制下对试样测试段进行加热，同时启动水冷机构使得上、下腔体以及上、下夹具保持室温温度；
根据实验目的和实验材料，确定实验中的应力加载条件，其中疲劳试验仅适用于正应力比加载，推荐应力比取值为0.1，加载频率范围为1～100 Hz，应力水平推荐使用75%、55%、40%、30%的静强度作为分级的最大值；当由高温光学双色测温仪测得的试样表面温度达到预期水平后，通过电机控制器控制伺服电机将电信号转化成机械信号传递给联轴器，并转化为滚珠丝杠输出的往复轴向位移，由拉压传感的测量读取的实际加载应力大小经连接杆传递，通过上、下夹具间的相对移动作用于试样上；
拉伸单调加载一定大小或疲劳循环加载一定周次后，当通过声音传感器采集到突发型或连续型信号时，表明试样发生损伤，此时即控制伺服电机停止转动，并适当减小静态加载水平使样品在保持损伤状态不发生进一步恶化的同时确保损伤特征清晰可见；
此时，可在X射线接收器未开启的条件下通过石英观察窗进行直接观察；或启动X射线发生器，控制四轴样品台旋转并带动试验机主体及内部试样匀速旋转180度，旋转过程中，同时通过X射线接收器接收X射线发生器发出并穿过石英观察窗及试样的X射线以采集图像数据，完成对试样当前损伤状态的180度成像后，再次对试样进行进一步拉伸或特定循环周次的疲劳加载，重复以上操作，直至达到预期的损伤状态或循环周次，关闭X射线发生器；
对所得图像数据进行重构完成材料内部三维形貌表征，三维展示拉伸或疲劳试验过程中的材料损伤历程；
基于中子束的原位透射或衍射试验步骤：
1)首先将试验机各部分组装、连接完毕，然后将原位试验机安装在中子谱仪样品台上，需要注意的是，由于试验原理不同，此时需水平放置试验机主体；试验机的安装位置要根据现场中子束流条件调整，通过激光定位系统精确定位样品测试位置，确保入射和衍射（或透射）中子束流路径经过样品测试段；然后根据待测样品特性和试验要求，确定测试中子波长范围和中子谱仪运行模式等试验方案；
2)试验开始时，经30将27两端分别安装于25、29端部凹槽内，随后通过4或10将2或12中的气体通入14及16共同构成的封闭腔室；完成气体环境调整后关闭4或10以避免腔体内部空气流动；26在9控制下对27测试段进行加热，同时启动1使得14、16、25、29保持室温温度；
3)根据实验目的和实验材料，确定实验中的应力加载条件；其中疲劳试验仅适用于正应力比加载，推荐应力比取值为0.1，加载频率范围为1～100 Hz，应力水平推荐使用75%、55%、40%、30%的静强度作为分级的最大值；当由31测得的27表面温度达到预期水平后，通过13控制21将电信号转化成机械信号传递给22并转化为20输出的往复轴向位移；由19测量读取的实际加载应力大小经18传递，通过25、29间的相对移动作用于27上；
4)拉伸单调加载一定大小或疲劳循环加载一定周次后，当5通过传感器采集到突发型或连续型信号时表明27发生损伤，此时即控制21停止转动并适当减小静态加载水平使样品在保持损伤状态不发生进一步恶化的同时确保损伤特征清晰可见；
5)此时，可在中子发生器未开启的条件下通过石英观察窗进行直接观察，或启动中子发生器，根据中子透射接收器（11b）与中子发生器呈180度为透射成像，以及两个中子衍射接收器与中子发射器呈±90度形成衍射的数据结果调整中子谱仪样品台，以获得有效的透射或衍射数据，随后对试样进行进一步拉伸或特定循环周次疲劳加载，重复以上操作，直至达到预期的损伤状态或循环周次，关闭中子发射器；
6)分析衍射或透射数据，构建样品材料应力应变、织构、相变或内部缺陷等微观结构变化图，以了解这些微观结构变化和拉伸或疲劳过程之间的关系，揭示损伤机理。
CN202210741163.XA 2022-06-28 2022-06-28 基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机及方法 Active CN115078118B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210741163.XA CN115078118B (zh) 2022-06-28 2022-06-28 基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210741163.XA CN115078118B (zh) 2022-06-28 2022-06-28 基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115078118A true CN115078118A (zh) 2022-09-20
CN115078118B CN115078118B (zh) 2024-08-27

Family

ID=83256648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210741163.XA Active CN115078118B (zh) 2022-06-28 2022-06-28 基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115078118B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115575422A (zh) * 2022-09-23 2023-01-06 西南交通大学 力热氧环境的原位x射线成像四点弯曲测试装置及方法
CN116465914A (zh) * 2023-05-08 2023-07-21 天津大学 一种用于中子衍射条件下的四自由度高温真空环境箱

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103115826A (zh) * 2013-01-29 2013-05-22 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种用于中子衍射技术的原位应力-温度加载装置
CN203132925U (zh) * 2013-01-29 2013-08-14 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种用于中子衍射技术的原位应力-温度加载装置
CN206862799U (zh) * 2017-06-27 2018-01-09 天津大学 一种微型无回隙透射式疲劳试验机
CN206945459U (zh) * 2017-06-27 2018-01-30 天津大学 一种大型双轴原位面内透射式疲劳试验机
CN113203633A (zh) * 2021-04-16 2021-08-03 中国科学院金属研究所 高温液态铅铋环境中的慢拉伸及蠕变试验装置及使用方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103115826A (zh) * 2013-01-29 2013-05-22 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种用于中子衍射技术的原位应力-温度加载装置
CN203132925U (zh) * 2013-01-29 2013-08-14 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种用于中子衍射技术的原位应力-温度加载装置
CN206862799U (zh) * 2017-06-27 2018-01-09 天津大学 一种微型无回隙透射式疲劳试验机
CN206945459U (zh) * 2017-06-27 2018-01-30 天津大学 一种大型双轴原位面内透射式疲劳试验机
CN113203633A (zh) * 2021-04-16 2021-08-03 中国科学院金属研究所 高温液态铅铋环境中的慢拉伸及蠕变试验装置及使用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
虞雨洭: "高分辨三维成像原位试验机研制进展及应用", 中国材料进展, vol. 40, no. 2, 30 April 2021 (2021-04-30) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115575422A (zh) * 2022-09-23 2023-01-06 西南交通大学 力热氧环境的原位x射线成像四点弯曲测试装置及方法
CN116465914A (zh) * 2023-05-08 2023-07-21 天津大学 一种用于中子衍射条件下的四自由度高温真空环境箱
CN116465914B (zh) * 2023-05-08 2023-11-03 天津大学 一种用于中子衍射条件下的四自由度高温真空环境箱

Also Published As

Publication number Publication date
CN115078118B (zh) 2024-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115078118B (zh) 基于同步辐射和中子的材料高温拉伸和疲劳试验机及方法
CN110715862B (zh) 拉扭复合-力热耦合工况下材料力学性能测试仪器与方法
CN104913981B (zh) 高温原位拉伸‑疲劳测试系统及其测试方法
CN110441163B (zh) 高温超声疲劳原位测试仪器及测试方法
CN107607390B (zh) 变温拉扭复合载荷材料力学性能原位测试装置及方法
CN103115826B (zh) 一种用于中子衍射技术的原位应力-温度加载装置
CN111948065B (zh) 基于实验室x射线源的高温在位加载ct测试系统及其方法
CN107607409B (zh) 超高温复杂载荷双轴拉伸压缩测试装置
CN108507882B (zh) 用于中子散射分析的材料力学性能原位测试仪器
CN204718898U (zh) 高温原位拉伸-疲劳测试系统
CN108333201B (zh) 一种原位中子衍射应力及织构复合测试方法
CN203132925U (zh) 一种用于中子衍射技术的原位应力-温度加载装置
CN110044752B (zh) 用于锥束ct成像的原位高/低温压痕测试装置
US5269181A (en) Apparatus and process for measuring mechanical properties of fibers
CN205614527U (zh) 改进的同步辐射光源原位成像的疲劳试验机夹持机构
CN105751104A (zh) 改进的同步辐射光源原位成像的疲劳试验机夹持机构
CN217638780U (zh) 一种基于x射线的高温力学平台
CN210665328U (zh) 高温超声疲劳原位测试仪器
CN215985471U (zh) 一种适用于x射线显微镜的原位力学研究系统
CN117074206A (zh) 一种可调温区原位力热氧耦合加载试验装置及方法
US5361641A (en) Apparatus for performing high-temperature fiber push-out testing
CN112326472B (zh) 一种高温环境疲劳试验装置
JPH05302880A (ja) 疲労試験装置
CN106383059A (zh) 原位扭转测试平台及其观测系统
CN113281158A (zh) 一种适用于x射线显微镜的原位力学研究系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant