CN109030234A - 一种***长时蠕变性能的测试***和测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种***长时蠕变性能的测试***，包括控制台，控制台相连的温控***和加载***，与温控***和加载***分别相连的试验台；所述试验台上设置有蠕变测试单元，蠕变测试单元安装在一个密封的透明罩内，透明罩下方设置有温控装置，温控装置与温控***相连；蠕变测试单元还与加载***相连；在透明罩内还设置有温度传感器，蠕变测试单元上有载荷传感器和位移传感器，温度传感器、载荷传感器和位移传感器均连接到测控箱，测控箱控制温控装置的温度调节，同时控制加载***加载压力的调节，测控箱还通过通讯线路与控制台实现信息传输。本发明还提供了一种***长时蠕变性能的测试方法。本发明可大幅节约成本，缩短研究周期，具有巨大应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种***蠕变性能测试***及方法，具体涉及一种***长时蠕变性能的测试***和测试方法，属于材料实验力学领域。
背景技术
开展***材料的长时蠕变性能测试是弹药武器***安全可靠性评估中的重要内容之一，***材料的长时蠕变性能测试是指测试***在恒定拉伸或压缩载荷长时稳定作用下材料的变形行为的试验方法，该方法主要用于测试材料在不同温度下的长期强度、不同载荷水平下的稳态蠕变速率、蠕变损伤演化规律等特征以获取材料的蠕变破坏规律和本构模型。
在进行该类实验时，实际操作过程中面临的最大困难是测样品多(不同温度点、不同应力水平，拉伸和压缩两种形式，还要考虑保证数据重复性)，耗时长(单发以月计)，以往的***蠕变测试在材料试验机上进行，然而现有的材料实验机一次试验只能测试一个样品，只适用于数小时的短时蠕变实验，若要在相对短的时间内***地开展长时(以月计)蠕变测试并获取数据，则需同时占用几台或十几台材料试验机同时开展蠕变实验，这样的方式占用耗费物资成本巨大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有***长时蠕变测试技术的不足，提供一种经济的且能够缩短***长时蠕变性能测试研究周期的***长时蠕变性能的测试***和测试方法。
本发明的方法核心思路是：
利用一套液压加载***和多个蠕变测试单元，同时开展不同温度和应力载荷下的多个样品的长时蠕变变形测试，大幅节约成本，缩短研究周期。
本发明具体是这样实现的：
***长时蠕变性能的测试***，包括控制台，控制台相连的温控***和加载***，与温控***和加载***分别相连的试验台；
所述试验台上设置有蠕变测试单元，蠕变测试单元安装在一个密封的透明罩内，透明罩下方设置有温控装置，为试验台上的蠕变测试单元提供稳定的温度控制，温控装置与温控***相连；蠕变测试单元还与加载***相连，用于实现蠕变测试单元的蠕变压力控制；在透明罩内还设置有温度传感器，蠕变测试单元上有载荷传感器和位移传感器，温度传感器、载荷传感器和位移传感器均连接到测控箱，测控箱控制温控装置的温度调节，同时控制加载***加载液压压力的调节，测控箱还通过通讯线路与控制台实现信息传输。
更进一步的方案是：
所述蠕变测试单元包括一个托盘，托盘上固定连接液压缸，液压缸的活塞通过螺栓与连接盘相连接，液压缸外侧还设置有三个连杆，连杆下部与托盘固定连接，连杆上部与连接盘连接；在连接盘上部与顶盘下部设置有载荷传感器和对称的***样品连接装置，***样品连接装置外侧设置有三个连杆，连杆与连接盘和顶盘相连，在顶盘下方安装有三个固定块，固定块上有通孔及螺钉，固定块通过通孔及螺钉安装LVDT传感器，在连接盘上方与固定块对应位置安装有LVDT传感器底部接触块；所述液压缸内含两个腔体，两个腔体各有一个进出油孔，下腔体进油压则活塞上移，进而带动台架上部上移，从而对被测样品产生压缩载荷，上腔体进油压则活塞下移，进而带动台架上部下移，从而对被测样品产生拉伸载荷，油孔连接外部的液压控制***，油压的调节和保持依靠外部液压控制***。
更进一步的方案是：
所述的蠕变测试单元在每个试验台上设置有1个、2个或多个。最优方案是设置有2个或3个，既能够实现平行测试，减少误差，又避免了数量过多造成试验台复杂从而影响测试结果。
更进一步的方案是：
所述***长时蠕变性能的测试***，包括有1个、2个或多个试验台。
更进一步的方案是：
所述的温控装置为调温循环管道，调温循环管道与进油管道连接，进油管道分别连接有冷油阀门和热油阀门，冷油阀门和热油阀门均连接到温控***的冷油管道和热油管道上。冷油阀门和热油阀门与测控箱相连。
更进一步的方案是：
所述的加载***通过液压管道分别连接到液压缸的两个腔体的进出油孔上，实现对液压缸的活塞的上移或下移。
本发明还提供了一种***长时蠕变性能的测试方法，主要采用了本发明提供的***长时蠕变性能的测试***，并包括：
将***样品通过***连接装置固定好，设置好透明罩，控制台根据不同试验台对于温度、压力的不同要求，通过通讯线路发送指令给试验台匹配的测控箱，测控箱发送控制指令，实现温度和液压压力控制，此时根据液压压力的大小及活塞位移方向，实现对***样品的蠕变测试，测试时通过位移传感器、载荷传感器和温度传感器收集信息并传输给测控箱，测控箱根据控制台的指令实时调整温度、压力值，从而保证测试结果准确，并将相关数据通过通讯线路传输给控制台，从而实现对不同温度和应力载荷下的多个样品的长时蠕变变形测试。
其中，***样品连接装置为常规的用于固定***样品的结构，比如螺栓结构、螺纹结构、锁紧结构均可，只要能够对***样品起到良好固定作用，满足***样品压缩、拉伸测试即可。本领域技术人员可以根据实际情况选择不同的***样品连接装置。
本发明的有益效果是，试验台采用模块化设计，每个试验台的温度控制和每个蠕变测试单元的液压载荷控制相互独立，可按照实际具体需求，通过拓展多个试验台和内部的蠕变测试单元，同时开展多个温度点和应力水平的长时蠕变性能测试，而且其中每个蠕变测试单元在传统蠕变测试方法中相当于一台材料试验机，而整套***采用一套温控***和加载***，可大幅节约试验物资成本和时间成本。本发明可大幅节约成本，缩短研究周期，具有巨大的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明***长时蠕变性能的测试***整体示意图；
图2为本发明一个试验台的结构和连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
如附图1和2所示，***长时蠕变性能的测试***，包括控制台，控制台相连的温控***和加载***，与温控***和加载***分别相连的试验台；
所述试验台上设置有蠕变测试单元，蠕变测试单元安装在一个密封的透明罩内，透明罩下方设置有温控装置，为试验台上的蠕变测试单元提供稳定的温度控制，温控装置与温控***相连；蠕变测试单元还与加载***相连，用于实现蠕变测试单元的蠕变压力控制；在透明罩内还设置有温度传感器，蠕变测试单元上有载荷传感器和位移传感器，温度传感器、载荷传感器和位移传感器均连接到测控箱，测控箱控制温控装置的温度调节，同时控制加载***加载压力的调节，测控箱还通过通讯线路与控制台实现信息传输。
在实际布置过程中，试验台均通过传输管道与温控***和加载***连接，而为了方便布置，试验台可以以传输通道为轴线对称分布。
所述蠕变测试单元包括一个托盘，托盘上固定连接液压缸，液压缸的活塞通过螺栓与连接盘相连接，液压缸外侧还设置有三个连杆，连杆下部与托盘固定连接，连杆上部与连接盘连接；在连接盘上部与顶盘下部设置有载荷传感器和对称的***样品连接装置，***样品连接装置外侧设置有三个连杆，连杆与连接盘和顶盘相连，在顶盘下方安装有三个固定块，固定块上有通孔及螺钉，固定块通过通孔及螺钉安装LVDT传感器，在连接盘上方与固定块对应位置安装有LVDT传感器底部接触块；所述液压缸内含两个腔体，两个腔体各有一个进出油孔，下腔体进油压则活塞上移，进而带动台架上部上移，从而对被测样品产生压缩载荷，上腔体进油压则活塞下移，进而带动台架上部下移，从而对被测样品产生拉伸载荷，油孔连接外部的液压控制***，油压的调节和保持依靠外部液压控制***。
作为本发明的一个实施例，所述的蠕变测试单元在每个试验台上设置有3个，既能够实现平行测试，减少误差，又避免了数量过多造成试验台复杂从而影响测试结果。
其中，***长时蠕变性能的测试***，包括有1个、2个或多个试验台，试验台的数量可以根据实际需要增减，直到满足实验要求的数量为止。
作为本发明的一个具体实施例，温控装置为调温循环管道，调温循环管道与进油管道连接，进油管道分别连接有冷油阀门和热油阀门，冷油阀门和热油阀门均连接到温控***的冷油管道和热油管道上。冷油阀门和热油阀门与测控箱相连。相对应的，温控***实质即为油缸，为调温循环管道提供冷油和热油，利用油温来调节蠕变测试单元的工作温度。
作为本发明的一个具体实施例，加载***通过液压管道分别连接到液压缸的两个腔体的进出油孔上，实现对液压缸的活塞的上移或下移。
实施例2
一种***长时蠕变性能的测试方法，主要采用了本发明提供的***长时蠕变性能的测试***，并包括：
将***样品通过***连接装置固定好，设置好透明罩，控制台根据不同试验台对于温度、压力的不同要求，通过通讯线路发送指令给试验台匹配的测控箱，测控箱发送控制指令，实现温度和液压压力控制，此时根据液压压力的大小及活塞位移方向，实现对***样品的蠕变测试，测试时通过位移传感器、载荷传感器和温度传感器收集信息并传输给测控箱，测控箱根据控制台的指令实时调整温度、压力值，从而保证测试结果准确，并将相关数据通过通讯线路传输给控制台，从而实现对不同温度和应力载荷下的多个样品的长时蠕变变形测试。
其中，***样品连接装置为常规的用于固定***样品的结构，比如螺栓结构、螺纹结构、锁紧结构均可，只要能够对***样品起到良好固定作用，满足***样品压缩、拉伸测试即可。本领域技术人员可以根据实际情况选择不同的***样品连接装置。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (7)
1.一种***长时蠕变性能的测试***，其特征在于：包括控制台，控制台相连的温控***和加载***，与温控***和加载***分别相连的试验台；
所述试验台上设置有蠕变测试单元，蠕变测试单元安装在一个密封的透明罩内，透明罩下方设置有温控装置，为试验台上的蠕变测试单元提供稳定的温度控制，温控装置与温控***相连；蠕变测试单元还与加载***相连，用于实现蠕变测试单元的蠕变压力控制；在透明罩内还设置有温度传感器，蠕变测试单元上有载荷传感器和位移传感器，温度传感器、载荷传感器和位移传感器均连接到测控箱，测控箱控制温控装置的温度调节，同时控制加载***加载压力的调节，测控箱还通过通讯线路与控制台实现信息传输。
2.根据权利要求1所述***长时蠕变性能的测试***，其特征在于：
所述蠕变测试单元包括一个托盘，托盘上固定连接液压缸，液压缸的活塞通过螺栓与连接盘相连接，液压缸外侧还设置有三个连杆，连杆下部与托盘固定连接，连杆上部与连接盘连接；在连接盘上部与顶盘下部对称设置有***样品连接装置和载荷传感器，***样品连接装置外侧设置有三个连杆，连杆与连接盘和顶盘相连，在顶盘下方安装有三个固定块，固定块上有通孔及螺钉，固定块通过通孔及螺钉安装LVDT传感器，在连接盘上方与固定块对应位置安装有LVDT传感器底部接触块；所述液压缸内含两个腔体，两个腔体各有一个进出油孔，下腔体进油压则活塞上移，进而带动台架上部上移，从而对被测样品产生压缩载荷，上腔体进油压则活塞下移，进而带动台架上部下移，从而对被测样品产生拉伸载荷，油孔连接外部的液压控制***，油压的调节和保持依靠外部液压控制***。
3.根据权利要求2所述***长时蠕变性能的测试***，其特征在于：
所述的蠕变测试单元在每个试验台上设置有1个、2个或多个。
4.根据权利要求1所述***长时蠕变性能的测试***，其特征在于：
所述***长时蠕变性能的测试***，包括有1个、2个或多个试验台。
5.根据权利要求1所述***长时蠕变性能的测试***，其特征在于：
所述的温控装置为调温循环管道，调温循环管道与进油管道连接，进油管道分别连接有冷油阀门和热油阀门，冷油阀门和热油阀门均连接到温控***的冷油管道和热油管道上。冷油阀门和热油阀门与测控箱相连。
6.根据权利要求1所述***长时蠕变性能的测试***，其特征在于：
所述的加载***通过液压管道分别连接到液压缸的两个腔体的进出油孔上，实现对液压缸的活塞的上移或下移。
7.一种***长时蠕变性能的测试方法，其特征在于：
采用了权利要求1至6任一权利要求所述的***长时蠕变性能的测试***，并包括：
将***样品通过***连接装置固定好，设置好透明罩，控制台根据不同试验台对于温度、压力的不同要求，通过通讯线路发送指令给试验台匹配的测控箱，测控箱发送控制指令，实现温度和液压压力控制，此时根据液压压力的大小及活塞位移方向，实现对***样品的蠕变测试，测试时通过载荷传感器和温度传感器收集信息并传输给测控箱，测控箱根据控制台的指令实时调整温度、压力值，从而保证测试结果准确，并将相关数据通过通讯线路传输给控制台，从而实现对不同温度和应力载荷下的多个样品的长时蠕变变形测试。
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