[發明專利]一種力電耦合動態斷裂實驗系統

有效

• 申請號: 201210123523.6
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102706726A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 陳浩森;方岱寧;李法新;裴永茂;李應衛
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種力電耦合動態斷裂實驗系統，通過對由壓電鐵電材料制成的實驗試件施加動態機械載荷和/或動態脈沖電載荷，并采集施加載荷條件下實驗試件的相關數據，獲得壓電鐵電材料在動態力電耦合載荷場下的斷裂特性，其特征是所述系統包括動態機械載荷加載單元、動態脈沖電載荷加載單元、絕緣支撐保護單元、動態控制單元、數據采集單元和數據處理單元；

所述動態機械載荷加載單元，用于向實驗試件施加動態機械載荷；

所述動態脈沖電載荷加載單元，用于向實驗試件施加動態脈沖電載荷；

所述絕緣支撐保護單元，用于為實驗試件提供絕緣和支撐保護。

2.根據權利要求1所述的力電耦合動態斷裂實驗系統，其特征是所述動態控制單元分別與動態機械載荷加載單元、動態脈沖電載荷加載單元和數據采集單元相連，用于在動態機械載荷加載單元向實驗試件施加動態機械載荷或動態脈沖電載荷加載單元向實驗試件施加動態脈沖電載荷時，設定采樣初始時間和采樣頻率，并控制數據采集單元從采樣初始時間開始，按照采樣頻率采集實驗試件在動態力電耦合載荷場下的數據；

所述數據采集單元與數據處理單元相連，用于采集實驗試件在動態力電耦合載荷場下的數據，并將采集的數據發送至數據處理單元；

所述數據處理單元用于根據采集的數據進行計算分析，進而獲得壓電鐵電材料在動態力電耦合載荷場下的斷裂特性。

3.根據權利要求2所述的力電耦合動態斷裂實驗系統，其特征是所述數據采集單元包括動態機械加載應力測量單元、動態脈沖電場測量單元、裂尖應力信息光測單元和裂紋擴展測量單元；動態機械加載應力測量單元、動態脈沖電場測量單元、裂尖應力信息光測單元和裂紋擴展測量單元分別與動態控制單元和數據處理單元相連；

所述動態機械加載應力測量單元用于測量動態機械載荷信息；

所述動態脈沖電場測量單元用于測量動態脈沖電載荷信息；

所述裂尖應力信息光測單元用于測量動態荷載作用下裂尖信息場信息；

所述裂紋擴展測量單元用于測量裂紋擴展全過程的圖像信息。

4.根據權利要求3所述的力電耦合動態斷裂實驗系統，其特征是所述絕緣支撐保護單元包括安全保護裝置、液體絕緣材料、絕緣支座、絕緣加載頭、和支撐架。