[發(fā)明專(zhuān)利]一種便攜式的應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)殘余應(yīng)力的加載及光學(xué)測(cè)試裝置

有效

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• 申請(qǐng)日: 2019-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110849521B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊濱;蔣文春;邵曉明;馮海順;李玫蓁;汪皖豫;涂善東;李福來(lái);張玉福;蘇厚德;陳韶范
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(華東)
• 主分類(lèi)號(hào): G01L5/00
• 分類(lèi)號(hào): G01L5/00;G01B21/02;G02B17/06
• 代理公司: 北京哌智科創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11745
• 代理人: 何浩

本發(fā)明公開(kāi)了一種便攜式的應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)殘余應(yīng)力的加載及光學(xué)測(cè)試裝置，包括外部套架、加載組件和裝夾組件，基于云紋干涉法的殘余應(yīng)力測(cè)試裝置，包括外部套架、測(cè)量組件和裝夾組件。本發(fā)明在加載裝置和光學(xué)測(cè)試裝置中共同使用相同的外部套架和裝夾組件，簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)拆卸更換，便于攜帶和使用；選用絲杠和絲杠座構(gòu)成的滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為壓頭的直線運(yùn)動(dòng)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)金剛石半球體對(duì)被測(cè)設(shè)備的周期性加載與卸載；通過(guò)磁性底座、Z型連接架和夾具的配合，便于與待測(cè)量的裝置的固定；通過(guò)位移傳感器和攝像頭的配合，觀察加載過(guò)程中材料向兩側(cè)堆積隆起的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)力測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于連續(xù)球壓法的、便攜式的、應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)殘余應(yīng)力的無(wú)損/微損加載裝置，同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種基于光學(xué)干涉的、便攜式的、應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)殘余應(yīng)力的光學(xué)測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

隨著石油化工、核電等重化工業(yè)中關(guān)鍵裝備大型化的發(fā)展，制造業(yè)面臨的板厚和直徑超大問(wèn)題愈發(fā)突出。厚壁部件焊道數(shù)量多、拘束強(qiáng)，導(dǎo)致產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力和變形，促使產(chǎn)生疲勞斷裂、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂等問(wèn)題。為保證焊接部件的服役安全性，需要針對(duì)殘余應(yīng)力進(jìn)行有效的調(diào)控。準(zhǔn)確測(cè)試服役部件的殘余應(yīng)力是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的核心基礎(chǔ)。同時(shí)考慮到服役設(shè)備的工作特點(diǎn)，測(cè)試還應(yīng)保證對(duì)設(shè)備本身微損/無(wú)損，不能破壞其完整性。從測(cè)試操作得勁角度考慮，還要滿(mǎn)足便攜、人性化的要求。

連續(xù)球壓設(shè)備具有便攜特點(diǎn)，且能滿(mǎn)足對(duì)所測(cè)設(shè)備無(wú)損/微損的要求，在測(cè)試殘余應(yīng)力方面具有很好的潛力。但現(xiàn)有方法僅能獲取殘余應(yīng)力的數(shù)值，無(wú)法給出殘余應(yīng)力的方向信息，這給后續(xù)的完整性評(píng)估帶來(lái)不便。光學(xué)干涉法具有非接觸、全場(chǎng)和實(shí)時(shí)觀測(cè)的優(yōu)點(diǎn)正好可以彌補(bǔ)上述不足。然而，現(xiàn)有光學(xué)干涉設(shè)備體積大，不便于現(xiàn)場(chǎng)使用。本發(fā)明旨在結(jié)合上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)一種便攜式的應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)殘余應(yīng)力測(cè)試的裝置，以達(dá)到對(duì)服役裝備的精準(zhǔn)、全面、無(wú)損傷、人性化的測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種便攜式的應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)殘余應(yīng)力的加載及光學(xué)測(cè)試裝置，在加載裝置和光學(xué)測(cè)試裝置中共同使用相同的外部套架和裝夾組件，簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)拆卸更換，利用基于連續(xù)球壓法的無(wú)損/微損加載裝置，并結(jié)合基于光學(xué)干涉方法的光學(xué)測(cè)試裝置，進(jìn)行殘余應(yīng)力的測(cè)量，便于攜帶和使用，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于連續(xù)球壓法的、便攜式的、應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)殘余應(yīng)力的無(wú)損/微損加載裝置，包括：

外部套架，所述外部套架包括兩組側(cè)板和兩組正板，兩組所述側(cè)板和兩組所述正板通過(guò)螺栓分別首尾相連，兩組所述側(cè)板和兩組所述正板之間構(gòu)成空腔，兩組所述側(cè)板和兩組所述正板的上側(cè)共同安裝有連接座；

加載組件，所述加載組件包括電機(jī)、絲杠座、絲杠、連接件、銜接件、滑槽和滑塊，所述電機(jī)的輸出端通過(guò)聯(lián)軸器與絲杠座相連，所述絲杠螺紋連接于絲杠座的中部，所述連接件安裝于絲杠的外側(cè)，所述銜接件安裝于連接件的外側(cè)，所述滑塊安裝于銜接件的下部，所述滑槽安裝于兩組所述側(cè)板和兩組所述正板的下部，所述電機(jī)通過(guò)連接座安裝于兩組側(cè)板和兩組正板的上部，所述聯(lián)軸器、絲杠座、絲杠、連接件和銜接件均處于空腔的內(nèi)部，所述滑塊滑動(dòng)連接于滑槽的內(nèi)部，所述滑塊的下部通過(guò)螺栓安裝有壓力傳感器，所述壓力傳感器的下部螺紋連接有壓頭，所述壓頭的下側(cè)安裝有金剛石半球體；

裝夾組件，所述裝夾組件包括磁性底座、兩組Z型連接架和夾具，所述磁性底座通過(guò)螺栓安裝于兩組側(cè)板和兩組正板的下部，所述磁性底座的內(nèi)側(cè)安裝有攝像頭，所述磁性底座的外側(cè)安裝有位移傳感器，所述磁性底座的中部開(kāi)設(shè)有與壓頭相配合的通孔，兩組所述Z型連接架均通過(guò)螺栓分別安裝于兩組所述側(cè)板的下側(cè)，所述夾具通過(guò)螺栓安裝于Z型連接架的下部。

其中，所述電機(jī)的輸出端中心線、絲杠的中心線、滑塊的中心線同軸設(shè)置。

其中，所述銜接件的中部呈中空設(shè)置，所述銜接件的下側(cè)開(kāi)設(shè)有螺紋孔。

其中，所述壓頭呈中空設(shè)置，所述壓頭的內(nèi)部設(shè)置有螺紋段。