[發明專利]一種電輔助拉壓循環加載試驗裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202110672646.4
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113418806B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 李小強;董紅瑞;彭星藝;李東升
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02;G01D21/02
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 陳磊;張楨

本發明公開了一種電輔助拉壓循環加載試驗裝置及其使用方法，可以解決電輔助拉壓循環加載過程中存在的絕緣、側壓力測量、溫度測量、應變測量以及試樣設計等問題，是研究金屬板料在電輔助拉壓循環加載作用下的流動行為的試驗裝置，可以測量金屬板料在不同溫度下的拉壓循環加載應力?應變曲線，用于研究電/熱/力場耦合對金屬板料在復雜加載路徑下成形性能的影響規律，為建立準確的材料本構模型以及實現對零件成形過程的準確預測奠定了基礎，從而可以加速電輔助成形工藝在工業界的應用，同時也促進了多能場對金屬板料流動的影響規律等基礎科學問題的研究。

技術領域

本發明涉及塑性成形性能基礎試驗技術領域，尤其涉及一種電輔助拉壓循環加載試驗裝置及其使用方法。

背景技術

在工業領域中，輕量化可以直接降低油耗，減小廢氣排放，提高效益，因此，各行各業對輕量化提出了迫切要求。一些輕質合金(例如鈦合金、鎂合金、高強鋁合金)以其高比強度、耐腐蝕等優良性能被廣泛應用于航空航天、汽車等領域，然而其常溫下塑性成形性能差，成形窗口小，限制了其應用。研究發現，金屬材料在加載電流后其成形性能會發生顯著變化，如塑性提高，變形抗力降低等，這種現象稱為電致塑性效應。因此，電輔助成形是實現難變形材料、難成形結構精確成形制造的極具前景的技術之一。

對于電流對材料流動行為的影響規律，目前主要是基于電輔助單拉試驗和微觀組織試驗來研究電熱力場耦合作用對材料流動行為的影響規律。對于電輔助成形，板料通常會經歷復雜的變形加載路徑，例如電輔助沖壓過程中，板料流過拉延筋和凹模圓角，會經歷加載-卸載-反向加載-再加載的過程，其變形特征不能僅以單向拉伸下的變形特征來表征，而拉壓循環加載可以很好的表征材料在復雜加載路徑下的變形特征。

對于電輔助拉壓循環加載，由于在電輔助拉壓循環加載試驗過程中，試樣兩側被壓板蓋住，且試樣上存在電流，因此，常規的拉壓循環裝置及應變測量方法難以使用。在電輔助拉壓過程中，需要解決絕緣、側壓力測量、溫度測量、應變測量以及試樣設計等問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種電輔助拉壓循環加載試驗裝置及其使用方法，用以解決電輔助拉壓循環加載過程中存在的絕緣、側壓力測量、溫度測量、應變測量以及試樣設計等問題。

本發明提供的一種電輔助拉壓循環加載試驗裝置，包括：

電輔助拉壓試樣，包括：位于兩端的夾持部分和位于中間的測試部分；其中，所述測試部分的寬度小于所述夾持部分的寬度，所述夾持部分用于被電子萬能試驗機夾持從而對所述測試部分進行拉壓；由兩端的夾持部分引出兩個接線孔，用于與直流電源連接；在所述測試部分的兩側對稱分布四個凸耳，每側各兩個凸耳，四個凸耳與所述夾持部分、所述測試部分位于同一平面內；

直流電源，用于提供不同的電流，使所述電輔助拉壓試樣具有不同的溫度；