[發(fā)明專利]一種加載裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111328864.2
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114252330A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張月峰;韓基石;趙玉奇;韓冬;郭顯吉
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林省華控試驗儀器有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06;G01N3/04;G01N23/046
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種適用于工業(yè)CT下高低溫環(huán)境加載裝置，屬于機械類。包括一種加載裝置，包括：承載筒；底座，可與工業(yè)CT轉(zhuǎn)臺連接，承載筒安裝于底座上；上夾具組件，固定安裝于承載筒內(nèi)部；下夾具組件，安裝于承載筒內(nèi)部，并可相對上夾具組件運動；夾具驅(qū)動組件，用于驅(qū)動下夾具組件運動。制冷組件可對試樣壓頭進行制冷。制熱裝置，可對上夾具組件、下夾具組件進行制熱；溫度傳感器，用于檢測檢測上夾具組件和/或下夾具組件溫度。本發(fā)明可集成在工業(yè)CT上，可與市面上大多數(shù)工業(yè)CT快速連接。本加載裝置可對樣品施加高溫環(huán)境及低溫環(huán)境，并施加拉力或壓力作用，整個設(shè)備具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、剛度高、重量輕、測試精度高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，特別涉及材料力學(xué)性能測試并可兼容工業(yè)CT對材料內(nèi)部損傷監(jiān)測領(lǐng)域，尤指一種適用于工業(yè)CT成像系統(tǒng)下材料力學(xué)性能測試，在工業(yè)CT成像系統(tǒng)下對材料發(fā)生的微觀變形損傷進行全程動態(tài)監(jiān)測的一種力學(xué)測試技術(shù)，可實現(xiàn)材料的性能測試和微觀內(nèi)部損傷的同步性，在研究材料失效形式上提供全面的理論數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)

在材料力學(xué)分析領(lǐng)域，傳統(tǒng)的力學(xué)測試設(shè)備只是完成了在試樣上施加力，得出材料相關(guān)數(shù)據(jù)和宏觀的斷裂現(xiàn)象；或者試樣僅僅是自然狀態(tài)下在工業(yè)CT成像系統(tǒng)下研究材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。

工業(yè)CT下高低溫環(huán)境加載裝置是將本裝置集成在工業(yè)CT旋轉(zhuǎn)臺上，并通過本加載裝置對試樣施加一定的載荷力，此時通過CT轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)，可對試樣做360°的掃描拍照，可助于深入研究材料在受力狀態(tài)下其內(nèi)部微觀變形損傷原理，揭示各類材料及其制品的微觀力學(xué)行為、損傷機理及其與載荷作用和材料性能間的相關(guān)性規(guī)律。

傳統(tǒng)的材料拉伸試驗都是在大型試驗機上的離位測試，是將材料從起初受力到最后被拉斷，繪出應(yīng)力—應(yīng)變曲線，得出材料的屈服極限及強度極限。未涉及到材料拉伸試驗與微觀損傷監(jiān)測的同步進行，缺乏對材料損傷過程中材料形貌變化規(guī)律的深入研究。

對于現(xiàn)有的加載臺體型較大，重量均在500公斤以上，無法集成工業(yè)CT轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺只允許載重量小于15公斤左右，市面上有小型的加載臺但不適合做CT掃描測試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于工業(yè)CT下高低溫環(huán)境加載裝置，在工業(yè)CT成像系統(tǒng)下對材料施加載荷作用，可對材料在受外力作用下其內(nèi)部的微觀變形損傷進行全程動態(tài)監(jiān)測的一種力學(xué)測試技術(shù)，可實現(xiàn)材料的性能測試和微觀損傷觀測的同步性，在研究材料失效形式上提供全面的理論數(shù)據(jù)。解決了現(xiàn)有設(shè)備重量大、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護費用高、不能集成于工業(yè)CT、缺少高低溫環(huán)境模塊等問題。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛度高、重量輕、可快速集成于工業(yè)CT、具有高低溫環(huán)境模塊等優(yōu)點。并可在工業(yè)CT成像系統(tǒng)下對材料施加拉伸和壓縮的載荷力，使材料在受力狀態(tài)下可對其發(fā)生的微觀變形損傷進行全程動態(tài)監(jiān)測。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為

一種加載裝置，包括：

承載筒；

底座，可與工業(yè)CT 轉(zhuǎn)臺連接，承載筒安裝于底座上；

上夾具組件，固定安裝于承載筒內(nèi)部；

下夾具組件，安裝于承載筒內(nèi)部，并可相對上夾具組件運動；

夾具驅(qū)動組件，用于驅(qū)動下夾具組件運動。

承載筒為分體結(jié)構(gòu)，包括：

上部安裝筒用于安裝上夾具組件；

下部安裝筒用于安裝驅(qū)動組件；

中部安裝筒用于封閉下夾具組件相對上夾具組件相對運動的空間；

上部安裝筒、中部安裝筒、下部安裝筒由上至下依次固定連接。

中部安裝筒為碳纖維材料。

夾具驅(qū)動組件包括：

與承載筒固定安裝的旋轉(zhuǎn)電機；

絲母組件，由旋轉(zhuǎn)電機的電機軸帶動旋轉(zhuǎn)。