[發(fā)明專利]用于原位檢驗的獨立負(fù)載框架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710695765.5
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107866762B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·D·謝弗;R·M·加尼翁;D·坦達(dá)爾阿努
• 申請（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

本發(fā)明涉及一種用于原位檢驗的獨立負(fù)載框架。用于在測試或者測量過程中向測試樣品施加張力負(fù)載的負(fù)載框架包括：第一夾持器，此第一夾持器用于夾持測試樣品的第一端；第二夾持器，此第二夾持器用于夾持測試樣品的第二端；以及張力裝置，此張力裝置用于向測試樣品施加張力負(fù)載。負(fù)載框架還包括圍繞第一夾持器的第一端管、圍繞第二夾持器的第二端管以及在測試或者測量過程中圍繞測試樣品的中部的中央管。諸如波產(chǎn)生系統(tǒng)之類的系統(tǒng)可以用于在測試或者測量過程中穿過中央管測量測試樣品。

技術(shù)領(lǐng)域

本教導(dǎo)涉及材料計量領(lǐng)域，并且更具體地說，涉及可在測量測試樣品材料特征的過程中使用的裝置負(fù)載框架。

背景技術(shù)

盡管此部分提供關(guān)于本公開的背景信息，但是此部分中論述的資料不一定是現(xiàn)有技術(shù)。

結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造需要為結(jié)構(gòu)部件或者裝置子結(jié)構(gòu)選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀榱诉x擇合適的材料，科學(xué)家、工程師、設(shè)計師、建筑師等需要材料的諸如內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變模式以及材料在被施加力時呈現(xiàn)的反應(yīng)之類的特定知識。已經(jīng)研發(fā)了用于在負(fù)載下或者負(fù)載施加后的無負(fù)載情況下測試、檢驗、測量以及定量材料的物理性質(zhì)的各種測量裝置。而且，負(fù)載過程中材料性質(zhì)的特征被稱為“原位”測試或者“原位”檢驗。例如，X射線、聲波等可用于利用計算機斷層掃描術(shù)、射線照相術(shù)以及其他公知檢驗技術(shù)在施加負(fù)載的過程中對樣品進(jìn)行測量。

測試樣品可在測量過程中利用在測試樣品上施加負(fù)載(例如，借助單軸、雙軸等類型的夾具實現(xiàn)的張力、壓縮力、剪力或者其組合)的機械負(fù)載框架(即，測試固定裝置)固定在適當(dāng)位置。此外，熱或者濕度梯度可以施加至測試樣品(例如“取樣片”)以在取樣片被負(fù)載框架夾持并位于負(fù)載框架內(nèi)的同時通過施加應(yīng)力/應(yīng)變梯度至取樣片而導(dǎo)致取樣片變形。也可能發(fā)生熱負(fù)載與機械負(fù)載的結(jié)合。負(fù)載框架可以包括電動馬達(dá)以及/或者液壓裝置以在測試樣品上施加負(fù)載。

當(dāng)前，計算機斷層掃描術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的射線照相術(shù)檢驗以及其他測量技術(shù)能夠在諸如張力之類的負(fù)載借助負(fù)載框架施加至測試樣品的情況下獲取復(fù)合物中的成分(例如，纖維與基質(zhì))損壞模式。對于各種各樣的復(fù)合材料(短纖維、連續(xù)材料等)、熱塑性塑料、熱固性塑料、添加劑制造材料、金屬合金等也是同樣的情況。市場上可買到的負(fù)載框架包括臺式設(shè)計以及較大的系統(tǒng)。然而，臺式選項的測試能力由例如小負(fù)載傳感器容量、尺寸/機器占地面積造成并且至少在某種程度上由有限的驅(qū)動電壓造成被限制為低負(fù)載能力(例如，小于2千磅)。此低負(fù)載限制要求測試薄測試樣品，這減小了測試樣品構(gòu)造、材料類型以及測試條件的可用范圍。例如，強度超過了加載能力的較厚的測試樣品、具有凹口的樣品以及各種層片疊層的樣品不可利用這些系統(tǒng)測量到近似失效水平，因為所需的負(fù)載水平超出了系統(tǒng)能力。提供較高負(fù)載能力的較大系統(tǒng)會由于他們可能固定在適當(dāng)位置而不便攜，并且可能需要用于不同尺寸以及不同形狀的測試樣品的大量并且昂貴的新設(shè)計。臺式系統(tǒng)與較大系統(tǒng)兩者都具有相對高的成本，并且一般僅用于一種類型的測量。測量技術(shù)之間(例如計算機斷層掃描術(shù)與放射測量之間)的切換以及在不同的或者極端環(huán)境條件下測量測試樣品是昂貴的或者不可行的。利用測試樣品進(jìn)行材料的特征測量可以轉(zhuǎn)包至外部接受點，但是轉(zhuǎn)包可能昂貴并且需要長的最初前置期并且增加完成測試的時間。

便攜、可簡單重構(gòu)并且可調(diào)節(jié)用于各種測試樣品(即，取樣片)尺寸并且能夠與諸如計算機斷層掃描、聲發(fā)射以及放射系統(tǒng)之類的不同類型的計量系統(tǒng)整合的負(fù)載框架對于本領(lǐng)域而言將是受歡迎的一項增加。

發(fā)明內(nèi)容

下文提出簡明概要以便提供本教導(dǎo)的一個或者多個實施方式的一些方面的基本理解。此概要不是廣泛的概述，也不意圖識別本教導(dǎo)的關(guān)鍵性或者決定性元件，也不敘述本公開的范圍。更確切地說，此概要的主要目的僅是提出作為稍后提出的詳細(xì)描述的前序的呈簡明形式的一個或者多個理念。