一种在介质环境中直接测量试样应变的方法技术

本发明专利技术提供一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，其包括：步骤a，对样品进行重新设计；步骤b，测量两个所述凸台之间的间距，并将所述样品固定在牵引装置上；步骤c，将引导卡具的一端卡接固定在所述凸台上，另一端固定刚性的引导杆，并使所述引导杆与所述样品平行，将所述引导杆插入位移传感器中，且插入部分在所述位移传感器的测量范围内；步骤d，将所述样品置于介质环境中，启动所述牵引装置对所述样品进行牵引，记录所述位移传感器的测量值；步骤e，计算所述样品的应变值。这样，(通过所述凸台)可以对需要测量部位进行直接测量，与间接测量方法相比，该测量方法更直接、测量数据精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应变测量
，特别涉及一种在介质环境中直接测量试样应变的方法。
技术介绍
核电站压力容器、一回路主管道等反应堆关键部件长期工作在高温高压水介质及交变载荷的环境中可发生腐蚀疲劳失效，因此需要开展腐蚀疲劳试验研究。腐蚀疲劳试验要求样品在腐蚀介质中开展应变控制疲劳试验，需要实时测量试样的应变。但由于腐蚀介质具有高温、高压及腐蚀性，无法应用常规的引伸计来测量试样的应变，因此试验难度较大。目前常用的方法有：先在非介质环境下(如：室温空气下)试验建立应变-试验机位移的关系公式，然后通过间接的换算，将测得的位移换算成应变；测量试样“实际测量部位”的应变，然后再通过在非介质环境下试验建立的关系公式，将测量的值换算成“需要测量部位”的应变。但间接方法都存在着较大的缺陷，因为：换算公式通常通过在非介质下的测试数据建立的，将公式应用在高温、高压或其他腐蚀性介质下时，由于材料自身状态及应力状态受到改变，因此会造成不小的计算误差；疲劳变形机制复杂，在试样的变形过程中不仅有弹性变形还有塑性变形，此外疲劳过程还存在循环硬化/软化；因此不论是测得的位移值还是测得的“实际测量部位”的应变，均与“需要测量部位”应变无明确的一一对应关系。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，用以克服上述技术缺陷。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，其包括：步骤a，对样品进行重新设计，在原样品的基础上，在需要测量部位两端增加两个凸台；步骤b，测量两个所述凸台之间的间距，并将所述样品固定在牵引装置上；步骤c，将引导卡具的一端卡接固定在所述凸台上，另一端固定刚性的引导杆，并使所述引导杆与所述样品平行，将所述引导杆插入位移传感器中，且插入部分在所述位移传感器的测量范围内；步骤d，将所述样品置于介质环境中，启动所述牵引装置对所述样品进行牵引，记录所述位移传感器的测量值；步骤e，计算所述样品的应变绝对值，并根据所述样品被拉伸或被压缩，确定应变值为正值或负值。较佳的，所述步骤a中，所述在需要测量部位的两端增加凸台，为对所述样品进行加工时，直接在所述样品需要测量部位的两端加工出两个所述凸台。较佳的，两个所述凸台与所述样品是分体的。较佳的，所述步骤b中，两个所述凸台之间的间距，为一个所述凸台的内侧端面与另一个所述凸台的外侧端面之间的距离。较佳的，所述步骤c中，所述位移传感器为LVDT位移传感器。较佳的，所述引导卡具、所述引导杆和所述位移传感器均有两个，分别对应两个所述凸台。较佳的，所述步骤d中，所述位移传感器的测量值，为一个所述位移传感器在所述样品被牵引前的读数do1、在所述样品被牵引后的读数do2，以及另一个所述位移传感器在所述样品被牵引前的读数dt1、在所述样品被牵引后的读数dt2。较佳的，所述步骤e中，所述应变绝对值的计算公式为：s=|(do2-do1)-(dt2-dt1)|l×100%]]>式中，s为所述样品的应变绝对值，do1、do2分别为一个位移传感器在样品被牵引前、被牵引后的读数；dt1、dt2分别为另一个位移传感器在样品被牵引前、被牵引后的读数；l为两所述凸台之间的间距。较佳的，所述步骤d中，在所述牵引装置对所述样品进行牵引前，将两个所述位移传感器的读数校准为相同值，并分别记录两个所述位移传感器在所述样品被牵引后的读数do、dt。较佳的，所述步骤e中，所述应变绝对值的计算公式为：s=|do-dt|l×100%]]>式中，s为所述样品的应变绝对值，do、dt分别为两个位移传感器在样品被牵引后的读数；l为两所述凸台之间的间距。还提供一种试样应变直接测量装置，其包括:一样品，该样品在需要测量部位两端具有凸台；一引导件，一端卡接在所述凸台上，另一端连接一测量件；所述测量件，与所述引导件的一端连接并测量该端的位移值。较佳的，所述引导件与测量件连接的一端与所述样品的轴线平行。较佳的，所述测量件为位移传感器，所述引导件与所述测量件连接的一端插入所述位移传感器。较佳的，所述引导件包括：一引导卡具，一端与所述凸台卡接，另一端与一引导杆固定连接；所述引导杆，一端与所述引导卡具固定连接，另一端插入所述位移传感器；所述引导杆上与所述引导卡具固定连接的位置可变。较佳的，所述引导杆为刚性杆。较佳的，所述引导卡具具有一钻孔和一锁紧件，所述引导杆插入该钻孔中，所述锁紧件锁紧所述引导杆。较佳的，所述凸台包括一上凸台和一下凸台；所述引导卡具、所述引导杆和所述位移传感器的数量均为两个，分别与所述上凸台、所述下凸台对应。较佳的，所述引导卡具的夹持头的内侧面/所述凸台的外侧面具有两伸出端，所述凸台的外侧面/所述夹持头的内侧面的对应位置具有两倾斜面。较佳的，所述夹持头的内侧面为矩形凹槽/锥形凸起，所述凸台的外侧面为锥形凸起/矩形凹槽。较佳的，所述夹持头的内侧面为锥形凹槽/矩形凸起，所述凸台的外侧面为矩形凸起/锥形凹槽。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，这样，(通过所述凸台)可以对需要测量部位进行直接测量，最后得到的形变与需要测量部位的形变相同，不需要进行总结换算，这样就消除了间接测量的换算造成的误差，提高了测量数据的准确度，与间接测量方法相比，该测量方法更直接、测量数据精度高，对于试验结果对应变非常敏感的相关试验来说，该测量准确度的提高可以显著影响相关试验的研究结论；选择一凸台的内侧端面与另一凸台的外侧端面之间的距离作为两个所述凸台之间的间距，这样，可以减小误差，提高测量数据的准确度；这样，所述牵引装置对所述样品施加力时，所述样品的需要测量部位仅产生伸长或压缩的正应力，而不会产生切应力，避免了切应力对测量数据的干扰，减小了切应力造成的误差，提高了测量数据的准确度；所述刚性的引导杆，使得引导杆的不易变形，可以减小引导杆在介质环境中形变造成的误差，提高测量数据的准确度；其位移可以通过LVDT测量出来，这样就减小了误差，提高了测量数据的准确度；若引导杆与样品不平行，则会造成测量结果不准确或引导杆触碰LVDT内壁等情况，影响最终的测量结果；使所述引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，包括：步骤a，对样品进行重新设计，在原样品的基础上，在需要测量部位两端增加两个凸台；步骤b，测量两个所述凸台之间的间距，并将所述样品固定在牵引装置上；步骤c，将引导卡具的一端卡接固定在所述凸台上，另一端固定刚性的引导杆，并使所述引导杆与所述样品平行，将所述引导杆插入位移传感器中，且插入部分在所述位移传感器的测量范围内；步骤d，将所述样品置于介质环境中，启动所述牵引装置对所述样品进行牵引，记录所述位移传感器的测量值；步骤e，计算所述样品的应变绝对值，并根据所述样品被拉伸或被压缩，确定应变值为正值或负值。

【技术特征摘要】
1.一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，包括：
步骤a，对样品进行重新设计，在原样品的基础上，在需要测量部位
两端增加两个凸台；
步骤b，测量两个所述凸台之间的间距，并将所述样品固定在牵引装
置上；
步骤c，将引导卡具的一端卡接固定在所述凸台上，另一端固定刚性
的引导杆，并使所述引导杆与所述样品平行，将所述引导杆插入位移传感
器中，且插入部分在所述位移传感器的测量范围内；
步骤d，将所述样品置于介质环境中，启动所述牵引装置对所述样品
进行牵引，记录所述位移传感器的测量值；
步骤e，计算所述样品的应变绝对值，并根据所述样品被拉伸或被压
缩，确定应变值为正值或负值。
2.根据权利要求1所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其
特征在于，所述步骤a中，所述在需要测量部位的两端增加凸台，为对所
述样品进行加工时，直接在所述样品需要测量部位的两端加工出两个所述
凸台。
3.根据权利要求1所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其
特征在于，两个所述凸台与所述样品是分体的。
4.根据权利要求1-3中任一所述的在介质环境中直接测量试样应变的
方法，其特征在于，所述步骤b中，两个所述凸台之间的间距，为一个所
述凸台的内侧端面与另一个所述凸台的外侧端面之间的距离。
5.根据权利要求1-3所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，
其特征在于，所述步骤c中，所述位移传感器为LVDT位移传感器。
6.根据权利要求1-3所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，

【专利技术属性】
技术研发人员：钟巍华，佟振峰，宁广胜，鱼滨涛，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11