【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助拉伸试验机及试验方法
本专利技术涉及金属构件的拉伸性能测试领域，具体涉及到一种超声辅助拉伸试验机及试验方法。
技术介绍
与静态变形过程相比，金属构件的形变抗力在超声振动辅助变形过程中可以显著降低，从而有效减小金属构件加工设备的吨位和功率，降低加工能耗，大量节约加工和制造成本。金属材料静态力学性能和变形行为研究中常常要用到静态拉伸试验机，而超声振动辅助下的力学性能和变形行为研究中则需要用到超声振动辅助拉伸试验机。但是目前拉伸试验机主要为静态拉伸试验机，无法实现超声辅助拉伸功能。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提供了一种超声振动辅助拉伸试验机，利用超声振动发生器提供高频可控的振动，振动方向与被测试件静态拉伸方向一致，从而实现超声振动载荷与静态拉伸载荷叠加的拉伸测试，同时设备结构简单，测试精度高，操作简单方便，使用维护成本低廉。具体方案如下：一种超声辅助拉伸试验机，包括：基座；力值监测系统，该力值监测系统设有一安装在基座上的力传感器；下夹头，固定在力传感器上；升降装置，安装在基座上；超声振动系统，包括超声控制器和超声振动装置，超声振动装置安装在升降装...
【技术保护点】
1.一种超声辅助拉伸试验机，其特征在于，包括：基座(1)；力值监测系统，该力值监测系统设有一安装在基座(1)上的力传感器(6)；下夹头(5)，固定在力传感器(6)上；升降装置，安装在基座(1)上；超声振动系统，包括超声控制器(13)和超声振动装置，超声振动装置安装在升降装置上，所述超声振动装置包括超声振动发生器(3)以及超声变幅杆(4)，超声变幅杆(4)装接于超声振动发生器(3)上，被测试件(8)装接于超声变幅杆(4)与下夹头(5)之间并固定；应变监测系统，该应变监测系统设有工业相机(7)；信号采集及处理系统，与力值监测系统、升降装置、超声振动系统和应变监测系统相连。
【技术特征摘要】
1.一种超声辅助拉伸试验机，其特征在于，包括：基座(1)；力值监测系统，该力值监测系统设有一安装在基座(1)上的力传感器(6)；下夹头(5)，固定在力传感器(6)上；升降装置，安装在基座(1)上；超声振动系统，包括超声控制器(13)和超声振动装置，超声振动装置安装在升降装置上，所述超声振动装置包括超声振动发生器(3)以及超声变幅杆(4)，超声变幅杆(4)装接于超声振动发生器(3)上，被测试件(8)装接于超声变幅杆(4)与下夹头(5)之间并固定；应变监测系统，该应变监测系统设有工业相机(7)；信号采集及处理系统，与力值监测系统、升降装置、超声振动系统和应变监测系统相连。2.如权利要求1所述的超声辅助拉伸试验机，其特征在于，所述被测试件(8)通过螺纹装接于超声变幅杆(4)和下夹头(5)之间，且所述被测试件(8)的纵向表面粗糙度不大于Ra0.8μm。3.如权利要求1所述的超声辅助拉伸试验机，其特征在于，所述力传感器(6)的性能参数为：测力范围-25KN～25KN，测力精度优于0.5N，可同时监测六个力分量，采样频率高于200KHz；所述超声振动发生器(3)的性能参数为：振动频率15～45KHz，振幅范围0～22μm。4.如权利要求1所述的超声辅助拉伸试验机，其特征在于，所述工业相机(7)的性能参数为：分辨率162×120～2048×1536，拍摄速度1000～300000fps，内存大于128GB。5.如权利要求1所述的超声辅助拉伸试验机，其特征在于，升降装置为螺旋丝杠副机构，包括：电动马达(9)，安装在基座(1)内；丝杠(10)，竖直安装在基座(1)上并与电动马达(9)配合；横梁(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宇罡，耿继伟，陈东，夏存娟，李险峰，汪明亮，王浩伟，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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