一种适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置，所述装置包括圆弧压面，底座，固定挡板和定位刻线，所述圆弧压面设置在所述底座中部，所述底座为矩形，在所述矩形底座的长边的两侧设置有固定挡板，所述固定挡板的外侧中线位置处设置有定位刻线，在所述固定挡板上设置有两个位置相对的观察窗。该装置适用于X射线CT系统，可以重复使用，对于小尺寸样品具有良好的稳定性和准直性，同时操作简单，移植性强，可以在不同型号的X射线工业CT上使用。

An in-situ Brazilian test device for X-ray CT system

The invention discloses an in-situ Brazilian test device suitable for X-ray CT system, which comprises an arc pressing surface, a base, a fixed baffle and a positioning marking. The arc pressing surface is located in the middle of the base, the base is rectangular, and fixed baffles are arranged on both sides of the long side of the rectangular base. A positioning line is arranged at the outer midline position of the baffle, and two observation windows with relative positions are arranged on the fixed baffle. The device is suitable for X-ray CT system and can be reused. It has good stability and accuracy for small size samples. It is easy to operate and transplantable. It can be used in different types of X-ray industrial CT.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置
本专利技术涉及材料性能测试
，具体涉及一种适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置。
技术介绍
固体脆性炸药的抗拉强度是其重要的力学性能之一，由于炸药直接拉伸试验方法存在一些局限，试样尺寸较大、用药量大，在炸药配方研制阶段、特殊部件取样时，往往难于满足上述标准试样制备要求而不能获得其力学性能数据；另外，试样形状较为复杂、加工精度要求高，制样周期较长也严重影响研究工作进度；同时哑铃状拉伸试样在试验中容易出现加载偏心，导致中、端部间过渡段处应力集中而破坏，得到无效测试数据。因此，在炸药的生产、研制单位，经常会采用小圆盘试样的巴西试验快速、间接评估脆性炸药的拉伸性能。CT原位巴西试验并没有通用的加载装置。在实验力学领域，巴西试验一般使用材料试验机上既定尺寸的金属圆弧压头作为加载装置，但由于材料试验机所使用的压头尺寸较大，且金属材料在CT检测过程中易产生伪影，所以并不适合用于CT原位巴西试验。同时，CT原位试验中所要求的样品尺寸往往很小，且CT扫描对样品的稳定性要求较高，目前实验力学中通用的金属圆弧压头并不具有固定样品的功能。此外，在一些含预制缺陷的巴西试验中，对样品的摆放形式有较高的准直性要求，目前通用的金属圆弧压头并不具有对齐准直的定位功能。考虑到CT原位巴西试验对加载装置提出了小尺寸、样品稳定性、样品摆放准直性以及对X射线的穿透性等要求，因此需要针对性的设计出适合于CT原位巴西试验的加载装置。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术的缺点，提供了一种适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置，该装置适用于X射线CT系统，可以重复使用，对于小尺寸样品具有良好的稳定性和准直性，同时操作简单，移植性强，可以在不同型号的X射线工业CT上使用。为了达到上述技术效果，本专利技术提供了一种适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置，所述装置包括圆弧压面，底座，固定挡板和定位刻线，所述圆弧压面设置在所述底座中部，所述底座为矩形，在所述矩形底座的长边的两侧设置有固定挡板，所述固定挡板的外侧中线位置处设置有定位刻线，在所述固定挡板上设置有两个位置相对的观察窗。进一步的，所述圆弧压面包括第一圆弧压面和第二圆弧压面，所述底座包括上底座和下底座，所述第一圆弧压面设置在上底座的中部，第一圆弧压面的圆心位于上底座的下方，所述第二圆弧压面设置在下底座的中部，第二圆弧压面的圆心位于下底座的上方，所述第一圆弧压面与所述第二圆弧压面上下位置相对，且大小形状完全相同。进一步的，测试样品的安放空间位于所述第一圆弧压面与所述第二圆弧压面之间，所述第一圆弧压面、第二圆弧压面的圆弧直径为测试样品的直径的1.3～1.4倍。更进一步的，所述第一圆弧压面、第二圆弧压面的圆弧直径为测试样品的直径的1.35倍。进一步的，所述圆弧压面对应的弦的长度为矩形底座长边长度的40～50％，所述圆弧压面的中心与矩形底座的中线共线。更进一步的，所述圆弧压面对应的弦的长度为矩形底座长边长度的45％。进一步的，所述观察窗在所述固定挡板上的相对位置一致，且形状尺寸相同。进一步的，所述圆弧压面所对应的圆心角的角度为50～70°。进一步的，所述巴西试验装置的材料为聚醚醚酮。进一步的，所述固定挡板之间的距离与测试样品厚度的装配尺寸正公差为+0.04～+0.1mm。进一步的，所述圆弧压面与测试样品接触面的表面粗糙度为1.6，所述圆弧压面与测试样品非接触面的表面粗糙度为3.2，所述固定挡板与测试样品接触面的表面粗糙度为1.6，所述固定挡板与测试样品非接触面的表面粗糙度为3.2。下面对本专利技术进行进一步的解释和说明，本专利技术提供的适用于X射线CT系统的原位圆弧巴西试验装置，包括圆弧压面，底座，固定挡板和定位刻线，所述圆弧压面设置在所述底座中部，所述底座为矩形，在所述矩形底座的长边的两侧设置有固定挡板，所述固定挡板的外侧中线位置处设置有定位刻线，在所述固定挡板上设置有两个位置相对的观察窗。其中矩形底座与装配于X射线CT系统上的力学加载装置上下平面砧板保持良好接触，固定挡板用于样品的精确定位，固定挡板上设有两个彼此对应的样品观察窗，其形状、尺寸及在固定挡板上的相对位置均保持一致。该装置采用具有极低X射线吸收能力的聚醚醚酮材料制成，并保证锐边、尖角倒钝、去毛刺的技术要求。并且，聚醚醚酮材料的强度、正常工作温度、以及刚度皆满足巴西试验对于加载压头的需求。试验时，两个完全相同的CT原位巴西试验加载装置为一组，实际使用中以一组为单位使用。上下两个底座在使用过程中，在以加载方向为Z坐标轴的直角坐标系中，其X-Y平面内的固定位置完全一致。并且，其第一圆弧压面的圆心位于上底座下方，其第二圆弧压面的圆心位于下底座上方。该装置为一体化成型。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：该装置根据实际试验研究的样品尺寸需求，可以适用于CT原位试验平台，该加载装置可以在CT原位试验平台上进行拆卸，从而可以重复多次使用，并且具有固定样品、对其准直样品的摆放形式的功能。将该加载装置用于CT原位巴西试验研究时，可以在探测器视场范围内实现最大程度的放大功能，从而能更好地看清样品内部详细情况，并且该加载装置用聚醚醚酮材料制成，聚醚醚酮材料对X射线穿透率高，密度较小，不会影响CT检测成像，同时此种材料强度较高，压缩模量较大，正常工作温度范围较宽，足以满足巴西试验需求。综上所述，本专利技术适用于X射线CT系统，可以重复使用，对于小尺寸样品具有良好的稳定性和准直性，同时操作简单，移植性强，可以在不同型号的X射线工业CT上使用。附图说明图1为本专利技术提供的巴西试验装置的立体结构示意图；图2为本专利技术提供的巴西试验装置的主视图；图3为本专利技术提供的巴西试验装置的俯视图；图4为本专利技术提供的巴西试验装置的A-A剖面图；其中，11-第一圆弧压面，12-第二圆弧压面，21-上底座，22-下底座，3-固定挡板，4-定位刻线，5-观察窗。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。需强调的是，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1所示，本专利技术提供了一种适用于X射线CT系统的原位圆弧巴西试验装置，该装置包括圆弧压面(1)、矩形底座(2)、固定挡板(3)和定位刻线(4)，其中所述圆弧压面(1)设置在矩形底座(2)的中部，在矩形底座(2)的长边的两侧设置有固定挡板(3)，矩形底面与装配于X射线CT系统上的力学加载装置上下平面砧板保持良好接触，固定挡板(3)用于圆盘样品的精确定位，两个固定挡板(3)的相对距离与样品厚度保持装配尺寸正公差为+0.04～+0.1mm，同时在固定挡板外侧的中线位置处加工定位刻线(4)，固定挡板上设有两个彼此对应的样品观察窗(5)，其形状、尺寸及在固定挡板上的相对位置均保持一致。两个完全相同的CT原位巴西试验加载装置为一组，实际使用中以一组为单位使用，圆弧压面包括第一圆弧压面(11)和第二圆弧压面(12)，所述底座包括上底座(21)和下底座(22)，所述第一圆弧压面(11)设置在上底座(21)的中部，第一圆弧压面的圆心位于上底座的下方，所述第二圆弧压面(12)设置在下底座(22)的中部，第二圆弧压面的圆心位于下底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置，其特征在于，所述装置包括圆弧压面，底座，固定挡板和定位刻线，所述圆弧压面设置在所述底座中部，所述底座为矩形，在所述矩形底座的长边的两侧设置有固定挡板，所述固定挡板的外侧中线位置处设置有定位刻线，在所述固定挡板上设置有两个位置相对的观察窗。

【技术特征摘要】
1.一种适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置，其特征在于，所述装置包括圆弧压面，底座，固定挡板和定位刻线，所述圆弧压面设置在所述底座中部，所述底座为矩形，在所述矩形底座的长边的两侧设置有固定挡板，所述固定挡板的外侧中线位置处设置有定位刻线，在所述固定挡板上设置有两个位置相对的观察窗。2.根据权利要求1所述的适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置，其特征在于，所述圆弧压面包括第一圆弧压面和第二圆弧压面，所述底座包括上底座和下底座，所述第一圆弧压面设置在上底座的中部，第一圆弧压面的圆心位于上底座的下方，所述第二圆弧压面设置在下底座的中部，第二圆弧压面的圆心位于下底座的上方，所述第一圆弧压面与所述第二圆弧压面上下位置相对，且大小形状完全相同。3.根据权利要求1所述的适用于X射线CT系统的原位巴西试验装置，其特征在于，测试样品的安放空间位于所述第一圆弧压面与所述第二圆弧压面之间，所述第一圆弧压面、第二圆弧压面的圆弧直径为测试样品的直径的1.3～1.4倍。4.根据权利要求1所述的适用于X射线CT系统的原位巴西试验装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华，原曾年，李敬明，戴斌，刘本德，刘晨，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51