一种原位力-磁耦合实验装置和实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种原位力‑磁耦合实验装置和实验方法。该实验装置的磁场施加装置内置于应力加载装置的结构，分别通过两端夹具和两个磁回路对样品杆进行力‑磁耦合加载，同时通过对称式测量几何布局进行原位力‑磁耦合实验测量。该实验方法根据样品杆形状选取磁场施加装置组装方式，通过布局角度调节射线源和探测器在应力加载装置两侧的对称分布布局，在该对称式测量几何布局下，分别通过应力加载装置和磁场施加装置对样品杆同步进行应力和磁场加载，同时通过探测器收集来自样品杆的射线信号。该实验装置具有小型化、布局灵活的优点，该实验方法适用于铁磁材料宏观性能响应和内部微观结构演化的实时探测。

An in-situ force magnetic coupling experimental device and experimental method

The invention discloses an in-situ force magnetic coupling experimental device and an experimental method. The magnetic field applying device of the experimental device is built in the structure of stress loading device. The sample bar is loaded by force-magnetic coupling through two clamps and two magnetic loops respectively. At the same time, the in-situ force-magnetic coupling measurement is carried out through symmetrical measurement geometry layout. According to the shape of the sample rod, the assembly mode of the magnetic field applying device is selected, and the symmetrical distribution of the ray source and detector on both sides of the stress loading device is adjusted by the layout angle. Under the symmetrical measurement geometry layout, the stress and magnetic field of the sample rod are synchronized by the stress loading device and the magnetic field applying device, respectively. The field is loaded and the radiation signals from the sample rods are collected through the detector. The experimental device has the advantages of miniaturization and flexible layout. The experimental method is suitable for real-time detection of macro-performance response and internal microstructural evolution of ferromagnetic materials.

【技术实现步骤摘要】
一种原位力-磁耦合实验装置和实验方法
本专利技术属于材料物理性能分析测试
，具体涉及一种原位力-磁耦合实验装置和实验方法。
技术介绍
在外磁场中具有应力-应变响应的软铁磁性智能材料，可用于制作换能器、制动器等元器件并广泛应用于国防军工、海洋工程、精密控制等领域。此类智能材料具有磁性与力学相互耦合的效应，其性能往往对磁场和应力均有依赖性。因此，力-磁耦合实验通常借助于体积庞大的磁场与应力施加装置，并在材料表面粘贴上应变片等传感器，对材料在外磁场、应力或两者同时施加情况下的性能变化进行测试。基于这些测量数据，可以了解材料的性能指标水平。但是，仅掌握上述性能测试数据并不能充分支持材料设计开发。从这个角度，还必需建立结构与性能两者之间的关系，即在性能测试的同时对材料内部各层次结构信息进行分析。然而，目前报道的实验方法通常为离线式测量，即性能测试与结构分析两部分实验分开独立进行。譬如，采用光学、扫描电镜和磁力显微术对块体样品光洁表面进行测试以观测材料微观组织形貌；通过常规X射线衍射对粉体样品或块体样品光洁表面进行测试以获知材料物相结构；基于透射电子显微镜对经特定制样工序减薄至微米厚度的样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位力‑磁耦合实验装置，其特征在于：所述的实验装置包括应力加载装置（1）和磁场施加装置（3），所述的应力加载装置（1）放置在承重台（2）上，磁场施加装置（3）放置在应力加载装置（1）的底板（5）上；磁场施加装置（3）包括励磁线圈（10）和轭铁（6），轭铁（6）有2个，左右竖直对称布置，2个励磁线圈（10）分别穿过轭铁（6）的上下两个限位孔水平装卡在2个轭铁（6）的中间；样品杆（9）水平穿过磁场施加装置（3）的2个轭铁（6）中间的样品孔（7），样品杆（9）的两端伸入到应力加载装置（1）的夹具（8）上；样品杆（9）和磁场施加装置（3）的两个励磁线圈（10）分别形成两个磁回路，内部的磁力线（...

【技术特征摘要】
1.一种原位力-磁耦合实验装置，其特征在于：所述的实验装置包括应力加载装置（1）和磁场施加装置（3），所述的应力加载装置（1）放置在承重台（2）上，磁场施加装置（3）放置在应力加载装置（1）的底板（5）上；磁场施加装置（3）包括励磁线圈（10）和轭铁（6），轭铁（6）有2个，左右竖直对称布置，2个励磁线圈（10）分别穿过轭铁（6）的上下两个限位孔水平装卡在2个轭铁（6）的中间；样品杆（9）水平穿过磁场施加装置（3）的2个轭铁（6）中间的样品孔（7），样品杆（9）的两端伸入到应力加载装置（1）的夹具（8）上；样品杆（9）和磁场施加装置（3）的两个励磁线圈（10）分别形成两个磁回路，内部的磁力线（12）均通过样品杆（9）；将射线源（13）和探测器（16）分别布置于应力加载装置（1）的两侧呈对称式测量几何布局，布局角度为θ；射线源（13）的中心、样品杆（9）的中心和探测器（16）的中心三者处于同一水平高度，应力加载装置（1）的中心和承重台（2）的中心重合。2.根据权利要求1所述的原位力-磁耦合实验装置，其特征在于：所述的励磁线圈（10）与轭铁（6）之间固定连接。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昌盛，庞蓓蓓，王虹，李建，杨钊龙，孙光爱，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51