[發明專利]一種陶瓷基復合材料細觀損傷Micro-CT原位加載裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 202010032750.2
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111077014B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 宋迎東;高希光;于國強;賈蘊發;謝楚陽
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/06;G01N3/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 上官鳳棲

1.一種陶瓷基復合材料細觀損傷Micro-CT原位加載裝置，用于陶瓷基小復合材料細觀變形及損傷演化研究，其特征在于，包括：固定頭（1）、透X射線承力管（2）、上夾頭（3）、加強片（4）、下夾頭（5）、材料試樣（6）、上延長桿（701）、下延長桿（702）和作動底座（10）；所述透X射線承力管（2）上端與固定頭（1）相連，透X射線承力管（2）下端與作動底座（10）相連；所述材料試樣（6）安裝在透X射線承力管（2）中，材料試樣（6）的兩端分別與加強片（4）相連成為一個測試試件，并安裝在上夾頭（3）和下夾頭（5）之間；所述上延長桿（701）連接在上夾頭（3）與固定頭（1）之間，所述下延長桿（702）連接在下夾頭（5）與作動底座（10）之間；

所述上延長桿（701）和下延長桿（702）結構相同，均由若干延長桿（7）組成；所述延長桿（7）一端具有外螺紋（7a），另一端為六邊形棱柱（7b），所述六邊形棱柱（7b）中心設有與延長桿（7）的外螺紋（7a）相適配的螺紋孔（7c）；

所述上夾頭（3）和下夾頭（5）用于拉伸加載；上夾頭（3）包括上夾頭主體（301），所述上夾頭主體（301）外輪廓為圓柱形，上夾頭主體（301）中設有中心螺紋孔，用于與上延長桿（701）的外螺紋相連，上夾頭主體（301）的下端設有一對中心對稱的L形固定臂（3a），該對L形固定臂（3a）上設有一對V形對中槽（3b）；

下夾頭（5）包括下夾頭主體（501）、山字形試件鎖定塊（502）和彈簧（503），所述下夾頭主體（501）外輪廓為圓柱形，下夾頭主體（501）中設有中心螺紋孔，用于與下延長桿（702）的外螺紋相連，下夾頭主體（501）的上端設有一對中心對稱的L形固定臂（501a)，該對L形固定臂（501a)上設有一對V形對中槽（501b），下夾頭主體（501）的上端還開設有兩個對稱分布的圓孔（501c）；所述山字形試件鎖定塊（502）的中部設有凸起的中間圓柱（502a），所述中間圓柱（502a）兩側對稱分布有兩個凸起的圓柱（502b），所述彈簧（503）放置于下夾頭主體（501）的中心螺紋孔內，中間圓柱（502a）穿過彈簧（503），兩側的圓柱（502b）與兩個圓孔（501c）相配合。

2.一種陶瓷基復合材料細觀損傷Micro-CT原位加載裝置，用于陶瓷基小復合材料細觀變形及損傷演化研究，其特征在于，包括：固定頭（1）、透X射線承力管（2）、上夾頭（3）、加強片（4）、下夾頭（5）、材料試樣（6）、上延長桿（701）、下延長桿（702）和作動底座（10）；所述透X射線承力管（2）上端與固定頭（1）相連，透X射線承力管（2）下端與作動底座（10）相連；所述材料試樣（6）安裝在透X射線承力管（2）中，材料試樣（6）的兩端分別與加強片（4）相連成為一個測試試件，并安裝在上夾頭（3）和下夾頭（5）之間；所述上延長桿（701）連接在上夾頭（3）與固定頭（1）之間，所述下延長桿（702）連接在下夾頭（5）與作動底座（10）之間；

所述上延長桿（701）和下延長桿（702）結構相同，均由若干延長桿（7）組成；所述延長桿（7）一端具有外螺紋（7a），另一端為六邊形棱柱（7b），所述六邊形棱柱（7b）中心設有與延長桿（7）的外螺紋（7a）相適配的螺紋孔（7c）；

所述上夾頭（3）和下夾頭（5）用于壓縮加載；上夾頭（3）包括上夾頭主體（301），下夾頭（5）包括下夾頭主體（302），所述上夾頭主體（301）和下夾頭主體（302）的外輪廓為圓柱形，均由鐵磁金屬制成，上夾頭主體（301）上端和下夾頭主體（302）下端均設有中心螺紋孔（301a），分別用于與上延長桿（701）和下延長桿（702）的外螺紋相連，上夾頭主體（301）下端和下夾頭主體（302）上端均設有長方體中心槽（302a），所述長方體中心槽（302a）的左右兩側對稱吸附有一對由磁鋼制成的直角梯形定位對中片（8）。

3.如權利要求1或2所述的一種陶瓷基復合材料細觀損傷Micro-CT原位加載裝置，其特征在于：所述透X射線承力管（2）由亞克力材料制成，透X射線承力管（2）的上部和下部分別設有四個間隔90°的螺紋通孔，透X射線承力管（2）通過螺栓與固定頭（1）以及作動底座（10）相連。