一种高/低温环境下的疲劳裂纹扩展试验测试系统技术方案

技术编号:9461489 阅读:133 留言:0更新日期:2013-12-18 22:52
一种高/低温环境下的疲劳裂纹扩展试验测试系统,它由疲劳试验机、转换接头、试样夹具、高/低温环境箱、液氮罐、定位销钉、裂纹观测系统和试样组成;试样夹具通过转换接头安装在疲劳试验机上,试样与试样夹具连接,并通过定位销钉穿过试样夹具和试样的定位孔进行定位;高/低温环境箱将试样夹具和试样包在里面,液氮罐和高/低温环境箱连通以实现低温环境;裂纹观测系统通过显微镜由计算机记录裂纹扩展情况,其中,疲劳试验机、转换接头、试样夹具、定位销钉和试样按串联顺序连接在一起。本发明专利技术结构简单、操作方便,用于高/低温环境下裂纹扩展性能试验测试,测试结果对于结构损伤容限评定具有重要的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种高/低温环境下的疲劳裂纹扩展试验测试系统,其特征在于:它由疲劳试验机、转换接头、试样夹具、高/低温环境箱、液氮罐、定位销钉、裂纹观测系统和试样组成;试样夹具通过转换接头安装在疲劳试验机上,试样与试样夹具连接,并通过定位销钉穿过试样夹具和试样的定位孔进行定位;高/低温环境箱将试样夹具和试样包在里面,液氮罐和高/低温环境箱连通以实现低温环境;裂纹观测系统通过显微镜由计算机记录裂纹扩展情况,其中,疲劳试验机、转换接头、试样夹具、定位销钉和试样按串联顺序连接在一起:疲劳试验机→上转换接头→上试样夹具→定位销钉→试样→定位销钉→下试样夹具→下转换接头→疲劳试验机所述的疲劳试验机为常规用或自制低频疲劳试验机,用以对试样施加交变疲劳载荷,疲劳试验机的载荷范围需大于试样的试验载荷;所述的试样为各种不同材料和类型的裂纹扩展试样,该试样为两端各有5孔的矩形条状件,裂纹扩展试样两端的夹持端能够与试样夹具连接在一起,并施加交变疲劳载荷;试样的尺寸和形状参照《测量疲劳裂纹扩展率的试验方法》中的标准进行设计;所述的上、下两个转换接头是多台阶轴状件,用以连接试验机和试样夹具,需根据高/低温环境箱的结构形式设计和制造,采用普通合金钢材料制作;所述的试样夹具是由圆柱及带槽的5孔矩形件组合成一体,用以安装夹持试样,需根据试样夹持端的形状和尺寸设计和制造,能够将试样牢固夹持并施加交变疲劳载荷;所述的高/低温环境箱为材料试验环境箱,呈方框状,能够实现高/低温环境,高温环境利用环境箱的加热系统实现,低温环境通过将环境箱充入液氮冷却实现,控制环境箱的加热功率或液氮输入量能实现对不同温度范围的调节,其温度范围要满足试验要求;环境上必须设置可透视的观察窗口,以便裂纹观测系统观测裂纹扩展情况;所述的裂纹测量系统是三轴随动的,配有高分辨率和放大倍数的显微镜,通过计算机自动记录裂纹扩展情况,包括裂纹形貌的图片信息和标定的裂纹尺寸,得到在给定的交变载荷下不同循环次数对应的裂纹扩展情况;所述液氮罐是常规用的液氮容器,按需配置;所述定位销钉是带有台肩的圆轴件。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:熊峻江田本鉴陈克姣
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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