基于光纤传感技术的疲劳试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于光纤传感技术的疲劳试验装置。本发明专利技术的疲劳试验装置包括加载机构，固定机构和光纤传感器。加载机构包括两个正对设置且能够沿拉压方向反向运动的第一加载件和第二加载件。固定机构设于第一加载件和第二加载件之间，且包括正对设置的第一固定组件和第二固定组件，第一固定组件与第一加载件连接，且能与试验件的第一端连接，第二固定组件与第二加载件连接，且能与试验件的第二端连接。光纤传感器可拆卸地安装于试验件，用于检测试验件在拉压方向上的形变。该疲劳试验装置能够对棒状试验件进行拉压试验，能够节约试验件原材料，同时采用光纤传感器可精确测量试验件的形变量，提高疲劳寿命的计算精度。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤传感技术的疲劳试验装置
本专利技术属于材料性能测试
，尤其涉及一种基于光纤传感技术的疲劳试验装置。
技术介绍
机械零件，如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等，在工作过程中各点的应力随时间作周期性的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也称循环应力)。在交变应力的作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。现有的测量金属疲劳寿命的试验系统存在两方面问题。第一，目前所采用的试验件尺寸较大，较耗费原材料，而做试验的单晶试验件价格不低，做一次试验花费较高；第二，在测量金属疲劳寿命时需要对试验件的拉压位移进行实时测量，而现有的位移测量系统，采用拉压计进行测量，拉压计无法直接准确地测量试验件的实时位移，而是通过测量拉压杆的实时位移来近似代替试验件的位移，误差较大，其测量的数据不能真实反映试验结果。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分专利技术的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够精确测量试验件的形变量，以准确计算金属疲劳寿命的基于光纤传感技术的疲劳试验装置。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，用于对一棒状试验件进行拉压疲劳试验，所述疲劳试验装置包括：加载机构，包括两个正对设置且能够沿拉压方向反向运动的第一加载件和第二加载件；固定机构，设于所述第一加载件和所述第二加载件之间，且包括正对设置的第一固定组件和第二固定组件，所述第一固定组件与所述第一加载件连接，且能与所述试验件的第一端连接，所述第二固定组件与所述第二加载件连接，且能与所述试验件的第二端连接；光纤传感器，可拆卸地安装于所述试验件，用于检测所述试验件在拉压方向上的形变。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述第一固定组件包括：第一连接件，设有第一连接孔，所述第一连接孔能够与所述试验件的第一端螺纹连接；第一固定套，套设于所述第一连接件外，且与所述第一连接件可拆卸地固定连接，所述第一加载件与所述第一固定套连接。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述第一固定套设有贯通的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔的直径，所述第一连接件的一端位于所述第一安装孔内，另一端穿出所述第二安装孔，且所述第一连接件位于所述第一安装孔内的表面设有第一凸缘，所述第一凸缘的直径大于所述第二安装孔的直径，所述第一连接件穿出所述第二安装孔的一端与所述试验件的第一端螺纹连接；所述疲劳试验装置还包括第一连杆，所述第一连杆的一端与所述第一加载件连接，另一端穿入所述第一安装孔并螺纹连接。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述第一连接件设有沿所述拉压方向延伸的第一通孔，所述试验件的第一端穿入所述第一通孔靠近所述试验件的一端并螺纹连接；所述第一固定组件还包括第一限位杆，所述第一限位杆的一端伸入所述第一通孔，另一端抵顶于所述第一连杆。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述第二固定组件包括：第二连接件，设有第二连接孔，所述第二连接孔能够与所述试验件的第二端螺纹连接；第二固定套，套设于所述第二连接件外，且与所述第二连接件可拆卸地固定连接，所述第二加载件与所述第二固定套连接。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述第二固定套设有贯通的第三安装孔和第四安装孔，所述第三安装孔的直径大于所述第四安装孔的直径，所述第二连接件的一端位于所述第三安装孔内，另一端穿出所述第四安装孔，且所述第二连接件位于所述第三安装孔内的表面设有第二凸缘，所述第二凸缘的直径大于所述第四安装孔的直径，所述第二连接件穿出所述第四安装孔的一端与所述试验件的第二端螺纹连接；所述疲劳试验装置还包括第二连杆，所述第二连杆的一端与所述第二加载件连接，另一端穿入所述第三安装孔并螺纹连接。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述第二连接件设有沿所述拉压方向延伸的第二通孔，所述试验件的第二端穿入所述第二通孔靠近所述试验件的一端并螺纹连接；所述第二固定组件还包括第二限位杆，所述第二限位杆的一端伸入所述第二通孔，另一端抵顶于所述第二连杆。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述光纤传感器包括：第一光纤，设于所述试验件；第二光纤，设于所述试验件，且所述第二光纤和所述第一光纤沿拉压方向排布，所述第二光纤的端部与所述第一光纤的端部正对设置。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述疲劳试验装置还包括：第一支架，粘至所述试验件，所述第一光纤粘至所述第一支架；第二支架，粘至所述试验件，所述第二光纤粘至所述第二支架。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述疲劳试验装置还包括：加热炉，所述固定机构设于所述加热炉内，所述加热炉用于对试验件加热。本专利技术提供的疲劳试验装置通过采用固定机构将棒状试验件固定，并通过光纤传感器对棒状试验件的形变量进行测量。一方面，该固定装置能够固定加工成棒状的试验件，可以节省原材料，降低试验成本。另一方面，采用光纤传感器可精确测量试验件的形变量，从而提高疲劳寿命的计算精度。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实施方式疲劳试验装置的结构示意图。图2为本实施方式试验件的结构示意图。图3为本实施方式第一连接件的结构示意图。图4为本实施方式第一固定套的结构示意图。图5为本实施方式第一连杆的结构示意图。图6为本实施方式各部件的分解示意图。图7为本实施方式各部件的组合示意图。图8为本实施方式光纤传感器的结构示意图。图9为本实施方式高温炉的剖面图。其中：1、加载机构；11、第一加载件；12、第二加载件；2、固定机构；21、第一固定组件；211、第一连接件；2111、第一凸缘；212、第一固定套；213、第一限位杆；22、第二固定组件；221、第二连接件；222、第二固定套；23、第一连杆；24、第二连杆；3、光纤传感器；31、第一光纤；32、第二光纤；33、套管；34、第一支架；35、第二支架；4、加热炉；200、试验件。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本专利技术。在对本专利技术的不同示例性实施方式的描述中，参照附图进行，所述附图形成本专利技术的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本专利技术的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本专利技术范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之间”、“一端”、“底部”等来描述本专利技术的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本专利技术的范围内。用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤传感技术的疲劳试验装置，用于对一棒状试验件进行拉压疲劳试验，其特征在于，所述疲劳试验装置包括：加载机构，包括两个正对设置且能够沿拉压方向反向运动的第一加载件和第二加载件；固定机构，设于所述第一加载件和所述第二加载件之间，且包括正对设置的第一固定组件和第二固定组件，所述第一固定组件与所述第一加载件连接，且能与所述试验件的第一端连接，所述第二固定组件与所述第二加载件连接，且能与所述试验件的第二端连接；光纤传感器，可拆卸地安装于所述试验件，用于检测所述试验件在拉压方向上的形变。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤传感技术的疲劳试验装置，用于对一棒状试验件进行拉压疲劳试验，其特征在于，所述疲劳试验装置包括：加载机构，包括两个正对设置且能够沿拉压方向反向运动的第一加载件和第二加载件；固定机构，设于所述第一加载件和所述第二加载件之间，且包括正对设置的第一固定组件和第二固定组件，所述第一固定组件与所述第一加载件连接，且能与所述试验件的第一端连接，所述第二固定组件与所述第二加载件连接，且能与所述试验件的第二端连接；光纤传感器，可拆卸地安装于所述试验件，用于检测所述试验件在拉压方向上的形变。2.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述第一固定组件包括：第一连接件，设有第一连接孔，所述第一连接孔能够与所述试验件的第一端螺纹连接；第一固定套，套设于所述第一连接件外，且与所述第一连接件可拆卸地固定连接，所述第一加载件与所述第一固定套连接。3.根据权利要求2所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述第一固定套设有贯通的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔的直径，所述第一连接件的一端位于所述第一安装孔内，另一端穿出所述第二安装孔，且所述第一连接件位于所述第一安装孔内的表面设有第一凸缘，所述第一凸缘的直径大于所述第二安装孔的直径，所述第一连接件穿出所述第二安装孔的一端与所述试验件的第一端螺纹连接；所述疲劳试验装置还包括第一连杆，所述第一连杆的一端与所述第一加载件连接，另一端穿入所述第一安装孔并螺纹连接。4.根据权利要求3所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述第一连接件设有沿所述拉压方向延伸的第一通孔，所述试验件的第一端穿入所述第一通孔靠近所述试验件的一端并螺纹连接；所述第一固定组件还包括第一限位杆，所述第一限位杆的一端伸入所述第一通孔，另一端抵顶于所述第一连杆。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：温志勋，岳珠峰，杨柳，张旭辉，毛倩竹，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61