[發(fā)明專利]一種高溫斷裂參數(shù)測試方法及其裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710044474.6
• 申請日: 2007-08-01
• 公開（公告）號: CN101144785A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 軒福貞;張宏宇;涂善東
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95;G06F17/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 繆利明

1.一種高溫斷裂參數(shù)測試裝置，其特征在于包括：

加載機構(gòu)，用于對試樣進行加載，其內(nèi)部設(shè)有高溫加熱爐，高溫加熱爐上設(shè)有開孔，并在開孔內(nèi)安裝耐高溫玻璃；

白熾光源，用于透過耐高溫玻璃照射試樣以產(chǎn)生視頻信號；

CCD攝像機，用于攝取高溫環(huán)境下試樣表面開口不同時刻的視頻信號，并將視頻信號傳輸至數(shù)據(jù)采集卡，CCD攝像機并帶有三維移動三角支架，用于調(diào)整CCD攝像機的定位；

數(shù)據(jù)采集卡，將來自CCD攝像機的視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并存儲于計算機上；和

電子計算機，用于存儲數(shù)字信號。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述高溫加熱爐的開孔外側(cè)設(shè)有擋圈，擋圈與耐高溫玻璃之間以耐高溫石棉密封。

3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述擋圈通過固定件與高溫加熱爐連接固定。

4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述耐高溫玻璃上鍍有一層抗反射膜。

5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述白熾光源為長壽命LEG光源。

6.一種基于權(quán)利要求1-5中任一項所述的裝置的高溫裂變參數(shù)測試方法，其特征在于包括以下步驟：

A、將試樣安裝到加載機構(gòu)上，打開加載機構(gòu)的控制系統(tǒng)、高溫加熱爐以及溫度控制系統(tǒng)，設(shè)定試驗參數(shù)，啟動高溫加熱爐；

B、打開白熾光源，讓白光照射到試樣表面，調(diào)整CCD攝像機的位置，使其能夠捕捉透過耐高溫玻璃反射回來的光線；

C、啟動加載機構(gòu)對試樣進行加載，待穩(wěn)定后，通過CCD攝像機定時采集試樣表面的視頻信號，并將信號傳輸至數(shù)據(jù)采集卡，再由數(shù)據(jù)采集卡將視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后存儲于計算機上；

D、根據(jù)采集得到的數(shù)字信號，計算不同時間t_i時裂紋嘴上下兩端的距離δ_i，獲取數(shù)據(jù)序列{t_i，δ_i|_{i＝1，2。3}}，運用相似三角形法得到裂紋擴展長度a_i與裂紋嘴上下兩端的距離δ_i之間的幾何關(guān)系；

E、試驗結(jié)束后，在低溫下將試樣端口打開，實測裂紋擴展長度，與計算所得的裂紋擴展長度進行比較，以比例系數(shù)η對裂紋擴展長度a_i進行修正；

F、分別將裂紋嘴張開位移和蠕變裂紋擴展長度與其對應的時間進行擬合，可得到裂紋嘴張開位移隨時間變化的函數(shù)表達式δ_t＝δ(t)以及裂紋擴展長度隨時間變化的函數(shù)表達式a_t＝f(t)，分別對其求導，可得到裂紋嘴張開速率和蠕變裂紋擴展速率修正裂紋嘴張開速率，由此得到高溫斷裂參數(shù)C^*(t)的函數(shù)表達式。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整CCD攝像機的位置是使CCD攝像機的軸線與被測試件的法向垂直。