一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置

文档序号:29044465发布日期:2022-02-25 21:38阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于:包括左端液压夹持装置、二维阵列相控阵超声检测装置、圆盘阵列相控阵超声检测装置、感应加热线圈、右端液压夹持装置,其中二维阵列相控阵超声检测装置置于左端液压夹持装置内的活塞杆i与挡块i中心凹槽处,二维阵列相控阵超声检测装置检测端用于与试件左端面直接接触、另一端与活塞杆凹槽端面采用弹簧i相连;所述圆盘阵列相控阵超声检测装置置于右端液压夹持装置内的活塞杆ii与挡块ii中心凹槽处,圆盘阵列相控阵超声检测装置检测端用于与试件右端面直接接触、另一端与活塞杆ii凹槽端面采用弹簧iii相连,所述感应加热线圈置于左端液压夹持装置和右端液压夹持装置之间的试件中心标距段,用于对试件的加热。2.根据权利要求1所述的一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于:所述左端液压夹持装置包括活塞杆i、螺栓i、夹具端盖i、液压夹具腔体i、挡块i、v型滑块i、螺栓ii、斜楔i、螺栓iii、进油口i、出油口i和滑块i,其中活塞杆i置于液压夹具腔体i内,并通过夹具端盖i密封,以螺栓i对夹具端盖i以及液压夹具腔体i进行固定安装,斜楔i通过螺栓ii固定于液压夹具腔体i上,挡块i右端与v型滑块i用螺栓iii固定连接、左端与活塞杆i端面接触,v型滑块i两侧设有滑道,两侧滑道与对称布置的斜楔i滑动连接,液压夹具腔体i上分别设置进油口i,出油口i,用以提供油压推动活塞杆i前进、活塞杆i推动挡块i、挡块i进而推动v型滑块i沿斜楔i向前运动,v型滑块i沿斜楔i轴向的同时,其在竖直方向也沿斜楔i倾角逐渐向中间平面移动,用于夹紧试件,进而可对试件进行拉伸加载。3.根据权利要求2所述的一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于:所述挡块i与v型滑块i连接处采用滑块i连接,滑块i置于挡块i滑槽内,通过螺栓iii将v型滑块i与滑块i连接,可实现v型滑块i在沿斜楔i轴向移动夹紧的同时保持竖直方向的滑动。4.根据权利要求1所述的一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于:所述二维阵列相控阵超声检测装置包括:水冷腔体i、水冷腔体端盖i、弹簧i、弹簧ii、出水口i、二维阵列超声探头线槽、二维阵列超声波探头、进水口i、楔块、螺栓iv以及超声波通道,其中二维阵列超声波探头与楔块斜面以螺栓iv固定连接,楔块端面与水冷腔体i内壁底面直接接触,所述弹簧ii置于二维阵列超声波探头上端面,通过水冷腔体端盖i与水冷腔体i内壁螺纹配合以压紧二维阵列超声波探头以及楔块与水冷腔体i内壁底面接触,所述弹簧i用于连接二维阵列相控阵超声检测装置和活塞杆i。5.根据权利要求4所述的一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于:所述二维阵列超声波探头采用8x8的64组晶元,具有64个全并行的相控阵硬件通道,可以实现横波的高精度发射和与吸收。6.根据权利要求4所述的一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于,所述二维阵列超声波探头下端的楔块为吸声材料,可吸取干扰噪声,楔块斜面中部设有30
°
倾斜的圆柱形超声波通道,楔块将二维阵列超声波探头晶片发射的非30
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入射相控阵超声波信号吸收,使二维阵列超声探头晶片发射的相控阵超声波信号与试件成30
°
入射,相控阵超声波信号与试件成30
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入射即形成横波超声波,横波超声波与纵波超声波组合计算可得试件的弹性模量。7.根据权利要求1所述的一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于:所述右端液压夹持装置包括活塞杆ii、螺栓v、夹具端盖ii、液压夹具腔体ii、挡块
ii、v型滑块ii、螺栓vi、斜楔ii、螺栓vii、进油口ii、出油口ii和滑块ii,其中活塞杆ii置于液压夹具腔体ii内,并通过夹具端盖ii密封,以螺栓v对夹具端盖ii以及液压夹具腔体ii进行固定安装,所述斜楔ii通过螺栓vi固定于液压夹具腔体ii上,挡块ii左端与v型滑块ii以螺栓vii固定连接、右端与活塞杆ii端面接触,v型滑块ii两侧设有滑道,两侧滑道与对称布置的斜楔ii滑动连接,液压夹具腔体ii上分别设置进油口ii和出油口ii,用以提供油压推动活塞杆ii前进,活塞杆ii推动挡块ii、挡块ii进而推动v型滑块ii沿斜楔ii向前运动,v型滑块ii沿斜楔ii轴向的同时,其在竖直方向也沿斜楔ii倾角逐渐向中间平面移动,用于夹紧试件,进而可对试件进行拉伸加载。8.根据权利要求7所述的一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于,所述挡块ii与v型滑块ii连接处采用滑块ii5连接,滑块ii置于挡块ii滑槽内,通过螺栓vii将v型滑块ii滑块ii连接,可实现v型滑块ii在沿斜楔ii轴向移动夹紧的同时保持竖直方向的滑动。9.根据权利要求1所述的一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于:所述圆盘阵列相控阵超声检测装置包括水冷腔体ii、水冷腔体端盖ii、弹簧iii、弹簧iv、圆盘阵列超声探头线槽、出水口ii、圆盘阵列超声波探头和进水口ii,其中圆盘阵列超声波探头检测端直接与水冷腔体ii内壁底面接触,弹簧iv置于圆盘阵列超声波探头上端面,通过水冷腔体端盖ii与水冷腔体ii内壁螺纹配合以压紧圆盘阵列超声波探头与水冷腔体ii内壁底面接触,所述弹簧iii用于连接圆盘阵列相控阵超声检测装置和活塞杆ii。10.根据权利要求9所述的一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,其特征在于:所述圆盘阵列超声波探头采用61组晶元,具有61个全并行的相控阵硬件通道,可以实现对试件的高精度实时相控阵3d全息成像;所述圆盘阵列超声探头晶元用于与试件成0
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角布置,即圆盘阵列超声探头晶元与水冷腔体ii内壁底面直接接触,相控阵超声波信号与试件成0
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角入射即形成纵波超声波,纵波超声波可实现对试件的高精度实时相控阵3d全息成像。

技术总结
本发明涉及一种高温材料力学性能弹性模量与损伤全息测试装置,属于无损检测领域。包括左端液压夹持装置、二维阵列相控阵超声检测装置、圆盘阵列相控阵超声检测装置、感应加热线圈、右端液压夹持装置以及试件,圆盘阵列相控阵检测装置用于收发纵波超声波进行内部损伤缺陷的3D全息成像,二维阵列相控阵检测装置用于收发横波超声波与圆盘阵列相控阵检测装置收发的纵波超声波结合计算高温弹性模量,感应加热线圈可对试件均匀加热。优点是结构新颖、紧凑,具有工作可靠,精度高,适用性强等特点,能实现在加载过程中原位测量试件高温弹性模量以及对加载过程中试件损伤缺陷进行3D全息成像。息成像。息成像。


技术研发人员:张建海 戴利霖 潘张永 赵熙来 李柠宇 黄令帅 李俊蓉 赵蒙莉 赵宏伟
受保护的技术使用者:吉林大学
技术研发日:2021.11.18
技术公布日:2022/2/24
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