一种多试样拉压蠕变试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种多试样拉压蠕变试验装置，包括平行设置的支撑梁一与支撑梁二，支撑梁一上设有多个密封腔，每个密封腔对应一件试样，密封腔内设置有活塞，活塞将一个密封腔分隔成两个分腔体，活塞连接有拉压杆一，拉压杆一靠近支撑梁二的一端伸出密封腔外用于连接试样的一端，支撑梁二对应支撑梁一上每一个密封腔的位置连接设置有一根拉压杆二，拉压杆二用于连接试样的另一端，一个密封腔经由活塞分隔而成的两个分腔体分别通过管路连接到液压系统的两个工作油口；通过调整两个分腔体中的油压差，即可对试样进行拉伸或压缩蠕变试验，使得各件试样的所受的应力大小与受力时间可保持相对独立，大幅的提高了蠕变试验的效率与精度。

A multi specimen tension compression creep test device

The utility model provides a multi sample tension compression creep test device, which comprises a support beam 1 and a support beam 2 arranged in parallel, a support beam 1 is provided with a plurality of sealing cavities, each sealing cavity corresponds to a sample, the sealing cavity is provided with a piston, the piston divides a sealing cavity into two chambers, the piston is connected with a tension compression rod 1, and one end of the tension compression rod 1 is extended close to the support beam 2 One end of the seal chamber is used to connect one end of the sample, and the support beam 2 is connected with the position of each seal chamber on the support beam 1. The pull and press rod 2 is used to connect the other end of the sample, and the two chambers separated by the piston are respectively connected to the two working oil ports of the hydraulic system through the pipeline; by adjusting the oil pressure difference in the two chambers, The creep test can be carried out in tension or compression, so that the stress magnitude and stress time of each specimen can be relatively independent, which greatly improves the efficiency and accuracy of creep test.

【技术实现步骤摘要】
一种多试样拉压蠕变试验装置
本技术涉及金属材料蠕变时效行为检测技术，尤其是一种多试样拉压蠕变试验装置，也可以用于拉伸和压缩松弛时效试验。
技术介绍
随着航空航天事业的快速发展，具有结构完整度高、强度高以及密封性能好等诸多优点的大型整体壁板构件越来越多地在民用大飞机、军用飞机以及新一代运载火箭的重要结构中使用。蠕变时效成形是一种为制造高精度、高性能大型整体构件而发展起来的新型板材成形方法。大型构件蠕变时效高品质制造首要前提是通过单向拉伸或压缩试验准确检测出材料的蠕变时效变形和性能演变规律。目前拉伸或压缩试验一般在高温蠕变试验机上进行。蠕变试验机包括机架、载荷控制系统、应变测量系统以及温度控制系统等部分。现有的拉伸或压缩蠕变试验操作过程大致包括如下过程：1、试样与夹具相连，把引伸装置固定在试样标距两端凸脊并接上光栅位移传感器，测量试验过程试样的应变；2、设置工艺参数，在控制电脑上设置具体的温度载荷路径；3、蠕变时效试验，蠕变机长期保持恒温恒载荷使试样蠕变时效成形成性。但上述现有的拉伸或压缩蠕变试验存在如下缺点：1、由于蠕变时效特性基础试验需要系统地研究不同温度、应力和时间等工艺参数对材料蠕变变形和力学性能的影响规律，必须开展大量试验，而现有的蠕变试验机每次试验只能测试一个试样，因此每次只能对该单一试样提供某一种工艺条件(工艺条件可包括温度、应力、时间等参数)的试验，但要系统掌握材料的蠕变时效成形成性规律，则需要开展大量不同温度、应力、时间等工艺条件下的实验，因此现有的单一试样蠕变实验效率非常低。且目前蠕变机的额定载荷通常在50～100KN(千牛)之间或更大，而目前单个试样蠕变试验所需要的载荷最大一般不会超过8KN，只利用了蠕变试验机载荷行程范围前面的一小段，蠕变试验机的载荷行程没有得到充分利用，还有较大的利用空间。2、现有的蠕变机大多采用位移传感器测量试样高温变形，试样的装夹间隙以及外部环境等因素也很容易引起传感器读数发生改变，从而导致系统判断错误，降低试验测量精度，具体体现在：现有的蠕变机一般采用两套引伸杆分别固定在试样上下两端突脊，位移传感器通过测量两套引伸杆的相对变形测量试样变形，其中引伸杆部分处于高温箱内，位移传感器则在高温箱外面，即便位移传感器本身精度较高，引伸杆和试样由于材料热膨胀系数不同，得到的试样变形结果精度也不高，同时位移传感器具有高灵敏度且暴露在环境中，很容易受现场环境因素干扰，影响实验准确性，甚至实验失败。3、现有的蠕变机升温普遍采用电阻丝加热的形式，试样升温到目标温度所需要的时间较长，影响试验进度与效率。中国专利201810011860.3公开了一种高通量蠕变测试装置载荷加载系统及压缩蠕变设备，包括驱动组件、连接在驱动组件上并用于连接多个测试样品的支撑平台和连接在支撑平台上方并可供与测试样品抵接的液压组件，驱动组件驱动支撑平台上下移动，液压组件包括封闭的液压缸和多个均连通在其液压缸内的液压活塞，每一液压活塞的直径均相同，且其液压活塞一端连接在所述液压缸内，另一端可供抵接在所述测试样品的顶端。虽然该方案中可同时对多个测试样品进行压缩蠕变试验，但由于其多个试样是在同一液压缸所驱动的多个液压活塞下加载，且其多个试样只能在相同的应力条件下进行测试，其仅仅只能实现多工位的同步测试，相对于单一试样的蠕变试验机，其仅仅是改变了单次试验的数量，这实际上不能真正达到各试样之间的相互独立，因此，现有技术中仍然需要一种可使多个试样之间相互在应力、时间、温度上均能达到独立，不相互影响或牵连的方案，来提高蠕变试验的效率与效果。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种多试样拉压蠕变试验装置，以解决
技术介绍
中提出的问题。一种多试样拉压蠕变试验装置，包括机架、高温箱、多试样固定装置、应变测量装置、加热装置，所述高温箱设置在机架上，所述多试样固定装置设置在高温箱内，多试样固定装置用于装夹试样并提供使试样发生拉压蠕变(拉伸蠕变或压缩蠕变)的应力，所述加热装置用于对试样加热或保温，所述应变测量装置用于对试样发生拉压蠕变的应变量进行实时测量。所述多试样固定装置包括平行设置的支撑梁一与支撑梁二，支撑梁一上设有多个(多个指大于或等于2个)密封腔，每个密封腔对应一件试样，密封腔内设置有活塞，活塞将一个密封腔分隔成两个分腔体，所述活塞连接有拉压杆一，拉压杆一靠近支撑梁二的一端伸出密封腔外用于连接试样的一端，所述支撑梁二对应支撑梁一上每一个密封腔的位置连接设置有一根拉压杆二，拉压杆二用于连接试样的另一端，一个密封腔经由活塞分隔而成的两个分腔体分别通过管路连接到液压系统的两个工作油口，通过调整两个分腔体中的油压差，改变拉压杆一的移动趋势或方向而对试样进行拉伸或压缩蠕变试验。所述支撑梁一上设有的密封腔(31)的个数为4～12个，优选5～8个。优选的，各个密封腔所包括的各组分腔体连接到同一液压系统的工作油路上。优选的，所述密封腔对应远离试样的一端设置有开口，开口通过密封螺塞进行封闭，在保证密封腔的密封的同时，便于活塞与拉压杆一的安装。进一步的，所述拉压杆一用于连接试样的一端连接有绝缘连接环一，拉压杆二用于连接试样的一端连接有绝缘连接环二。绝缘连接环一的一端与拉压杆一连接，绝缘连接环一的另一端连接有用于直接连接试样一端的试样固定杆一，绝缘连接环二的一端与拉压杆二连接，绝缘连接环二的另一端连接有用于直接连接试样另一端的试样固定杆二。所述试样固定杆一与试样固定杆二均为导电体，试样固定杆一与拉压杆一之间以及试样固定杆二与拉压杆二之间均保持有绝缘间隙，试样固定杆一与试样固定杆二分别电性连接到加热装置的电源正负两极。进一步的，所述拉压杆二连接支撑梁二的一端设置成T形结构，支撑梁二上设置有与拉压杆T形结构匹配的T形孔，所述T形孔两端均开口，拉压杆二用于连接试样的一端从T形孔的一端开口处伸出，T形孔的另一端开口处设置有螺帽，螺帽末端伸入T形孔内与拉压杆二相抵。进一步的，所述多试样固定装置还包括拉应力传感器与压应力传感器，所述拉应力传感器的感应元件设置在拉压杆二与T形孔的孔肩之间，所述压应力传感器的感应元件设置在拉压杆二与螺帽之间。进一步的，当所述试样为末端带外螺纹的棒状试样时，所述试样固定杆一与试样固定杆二用于连接试样的部位均设置有与试样末端外螺纹匹配的螺纹孔，当所述试样为末端带安装孔的板状试样时，所述试样固定杆一与试样固定杆二用于连接试样的部位均设置有供试样末端嵌入的凹槽，且试样固定杆一与试样固定杆二对应凹槽的位置设置有供安装销穿过的通孔，安装销穿过通孔与试样末端的安装孔而实现试样一端与固定杆一的连接及试样另一端与固定杆二的连接。优选的，所述应变测量装置采用DIC(DigitalImageCorrelation)数字图像采集系统对试样的应变进行测量，应变测量装置包括安装架、光源、DIC摄像机以及与DIC摄像机连接的计算机，该计算机用于对DIC摄像机采集的试样图像进行实时在线分析，并生成试样的应变结果，该计算机可以与蠕变试验机本身自带的PC控制机集成到一起，安装架固定在机架上且位于高温箱外部，所述DIC摄像机与光源均设置在安装架上，DIC摄像机的镜头及光源的照射方向均朝向准高温箱中的试样，所述高温箱对应DIC摄像机的一侧设置为透明视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多试样拉压蠕变试验装置，其特征在于，包括机架(1)、高温箱(2)、多试样固定装置、应变测量装置及加热装置，所述高温箱设置在机架上，所述多试样固定装置设置在高温箱内，多试样固定装置用于装夹试样并提供使试样发生拉压蠕变的应力，所述加热装置用于对试样加热或保温，所述应变测量装置用于对试样发生拉压蠕变的应变量进行实时测量；所述多试样固定装置包括平行设置的支撑梁一(3)与支撑梁二(4)，支撑梁一上设有多个密封腔(31)，每个密封腔对应一件试样(5)，密封腔内设置有活塞(32)，活塞将一个密封腔分隔成两个分腔体，所述活塞连接有拉压杆一(33)，拉压杆一靠近支撑梁二的一端伸出密封腔外用于连接试样的一端，所述支撑梁二对应支撑梁一上每一个密封腔的位置连接设置有一根拉压杆二(41)，拉压杆二用于连接试样的另一端，一个密封腔经由活塞分隔而成的两个分腔体分别通过管路连接到液压系统的两个工作油口，通过调整两个分腔体中的油压差，改变拉压杆一的移动趋势或方向而对试样进行拉伸或压缩蠕变试验。

【技术特征摘要】
1.一种多试样拉压蠕变试验装置，其特征在于，包括机架(1)、高温箱(2)、多试样固定装置、应变测量装置及加热装置，所述高温箱设置在机架上，所述多试样固定装置设置在高温箱内，多试样固定装置用于装夹试样并提供使试样发生拉压蠕变的应力，所述加热装置用于对试样加热或保温，所述应变测量装置用于对试样发生拉压蠕变的应变量进行实时测量；所述多试样固定装置包括平行设置的支撑梁一(3)与支撑梁二(4)，支撑梁一上设有多个密封腔(31)，每个密封腔对应一件试样(5)，密封腔内设置有活塞(32)，活塞将一个密封腔分隔成两个分腔体，所述活塞连接有拉压杆一(33)，拉压杆一靠近支撑梁二的一端伸出密封腔外用于连接试样的一端，所述支撑梁二对应支撑梁一上每一个密封腔的位置连接设置有一根拉压杆二(41)，拉压杆二用于连接试样的另一端，一个密封腔经由活塞分隔而成的两个分腔体分别通过管路连接到液压系统的两个工作油口，通过调整两个分腔体中的油压差，改变拉压杆一的移动趋势或方向而对试样进行拉伸或压缩蠕变试验。2.根据权利要求1所述的一种多试样拉压蠕变试验装置，其特征在于，各个密封腔所包括的各组分腔体连接到同一液压系统的工作油路上，每一个密封腔所包括的两个分腔体之间的压差通过一组液压控制阀来调节与控制。3.根据权利要求1所述的一种多试样拉压蠕变试验装置，其特征在于，所述密封腔(31)对应远离试样的一端设置有开口，开口通过密封螺塞(34)进行封闭；所述拉压杆一用于连接试样的一端连接有绝缘连接环一(35)，拉压杆二用...

【专利技术属性】
技术研发人员：湛利华，杨有良，黄明辉，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43