本发明专利技术涉及一种超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置，装置包括：上基座板；上底板，通过第二螺杆与上基座板连接，位于上基座板的下方；第一绝缘板，固定在上底板的下表面；超声振子，安装在上底板上，并贯穿上底板；超声发射器，与超声振子连接；振动推头，位于超声振子的底部；第二绝缘板，通过第三螺杆与第一绝缘板连接，且位于第一绝缘板的下方；电刷，一端固定在第二绝缘板上，另一端与振动推头的外壁接触；冷却设备，位于振动推头的下方，试件位于冷却设备与振动推头中间，并放置于冷却设备上；电源，一端通过导线与冷却设备连接，另一端通过导线与第二绝缘板连接。本发明专利技术的上述装置能够实现对多条件下材料的力学特性测试。够实现对多条件下材料的力学特性测试。够实现对多条件下材料的力学特性测试。
【技术实现步骤摘要】
一种超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置和方法
[0001]本专利技术涉及材料力学特性研究领域，特别是涉及一种超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置和方法。
技术介绍
[0002]材料的力学性能由于载荷施加的方式多种多样，且环境、介质的变化又十分复杂，其性能表现出较大的差异，致使材料力学性能所研究的内容非常广泛。而研究多条件下材料的力学性能测试，不仅能拓宽材料成形加工的应用范围，还在各领域生产选材及安全性能测试方面起着至关重要的指导作用。目前，人们对于材料力学性能的了解主要依据单一物理场的材料力学测试结果，而对材料在多物理场耦合作用下力学性能测试装置和方法的研究报导甚少。
[0003]本专利技术针对上述问题，基于万能试验机研究设计了一套超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验方法和装置。在诸多研究中表明，电脉冲通过金属材料会产生自阻加热和电致塑性效应，使材料快速稳定加热的同时使其塑性抗力显著降低；另外，在以往力学性能测试实验中的金属材料多数是静态变形过程，而增加超声振动场却能实现对材料动态塑性变形的研究。因此，将超声振动与电脉冲耦合进行的材料性能测试研究，可以更全面、多层次的了解金属材料的变形行为和力学性能，为金属材料在特定环境中的应用提供重要参考数据。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置和方法，实现对多条件下材料的力学特性测试。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置，所述装置包括：
[0007]上基座板；
[0008]上底板，通过第二螺杆与所述上基座板连接，位于所述上基座板的下方；
[0009]第一绝缘板，固定在所述上底板的下表面；
[0010]超声振子，安装在所述上底板上，并贯穿所述上底板；
[0011]超声发射器，与所述超声振子连接；
[0012]振动推头，位于所述超声振子的底部；
[0013]第二绝缘板，通过第三螺杆与所述第一绝缘板连接，且位于所述第一绝缘板的下方；
[0014]电刷，一端固定在所述第二绝缘板上，另一端与所述振动推头的外壁接触；
[0015]冷却设备，位于所述振动推头的下方，试件位于所述冷却设备与所述振动推头中间，并放置于所述冷却设备上；
[0016]电源，一端通过导线与冷却设备连接，另一端通过导线与所述第二绝缘板连接。
[0017]可选的，所述装置还包括，第四螺杆和第一螺杆，所述第四螺杆位于所述装置本体顶部的下表面，所述第一螺杆连接所述第四螺杆和所述上基座板。
[0018]可选的，所述第二螺杆的数量为4个。
[0019]可选的，所述装置还包括：绝缘套，所述绝缘套位于所述振动推头内部。
[0020]可选的，所述冷却设备包括：
[0021]第一下压板，位于所述振动推头的下方，试件位于所述第一下压板与所述振动推头中间，并放置于所述第一下压板上；所述第一下压板还通过导线与所述电源连接；
[0022]气管，位于所述第一下压板的侧壁；
[0023]绝缘块，位于所述第一下压板的底部；
[0024]第二下压板，位于所述绝缘块的底部，所述第二下压板上设置有通气孔。
[0025]可选的，所述电源的一条导线，通过铜鼻子、螺母和螺栓固定在所述第一下压板上。
[0026]可选的，所述电源的另一条导线，通过铜鼻子、螺母和螺栓固定在所述第二绝缘板上。
[0027]可选的，所述超声振子通过螺栓固定在所述上底板上。
[0028]可选的，所述气管包括：多个连接头、进气口、出气口以及U型管；
[0029]所述多个连接头，位于所述下压板的侧壁，并与所述第一下压板的通气孔一一对应；
[0030]气体通过所述进气口进入所述通气孔，经过所述U型管从所述出气口排出。
[0031]本专利技术另外提供一种声振动与电脉冲耦合下的压缩实验方法，所述方法包括：
[0032]对试样进行打磨至表面平整光滑；
[0033]将声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置进行安装与固定；
[0034]将试样垂直水平放置于所述声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置的第一下压板上；
[0035]对所述声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置进行校正；
[0036]启动所述声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置，进行实验。
[0037]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0038]1.首次将万能实验机(超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置)、超声振动装置和脉冲电流通电装置组装在一起，简化了复杂的试验设备。
[0039]2.该设备可以有效解决实际生产中在超声振动和电脉冲耦合作用下材料的力学性能难以进行测试的问题，为材料在超声振动和电脉冲多场耦合作用下的力学性能提供重要的参考。
[0040]3.该设备不仅可以测量超声振动与电脉冲耦合作用下力学性能，还可以单独测量在常温、超声振动、电脉冲等单独作用下的力学性能，实现一机多用，为科学研究带来了便捷，节约了成本。
[0041]4.本设备超声振头、绝缘套，第一下压板、绝缘快、第二下压板的独特绝缘设计，有效地避免了脉冲电流对万能实验机和超声振动装置的影响，使脉冲电流仅对试样起作用。
[0042]5.第二下下压板通风孔冷却设计可以降低第二下压板的温度，避免在大电流下下压板的温度过高，影响试验结果的准确性。
[0043]6.由第一绝缘板，第二绝缘板、第三螺杆、电刷的绝缘架电刷结构解决了超声振动设备工作过程中难以通电的问题，实现对工作中的超声振头进行通电，且不影响超声振子工作。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为本专利技术实施例一种超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置结构示意图；
[0046]图2为本专利技术实施例第一螺杆剖面图；
[0047]图3为本专利技术实施例上基座板剖面图；
[0048]图4为本专利技术实施例上底板俯视图；
[0049]图5为本专利技术实施例超声振子推头侧视图；
[0050]图6为本专利技术实施例第一下压板、第二下压板以及绝缘块组装图；
[0051]图7为本专利技术实施例第一下压板俯视图。
[0052]符号说明：
[0053]1.万能实验机，2第一螺杆，3第二螺杆，11第三螺杆，36第四螺杆螺杆，4第一螺母，9第二螺母，21第三螺母，26第四螺母，33第五螺母，5上基座板、6超声发生器，7第一螺栓、13第二螺栓，20第三螺栓，34第四螺栓，8第一外螺纹，45第二外螺纹，47第三外螺纹，14第二绝缘板，10第一绝缘板本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置，其特征在于，所述装置包括：上基座板；上底板，通过第二螺杆与所述上基座板连接，位于所述上基座板的下方；第一绝缘板，固定在所述上底板的下表面；超声振子，安装在所述上底板上，并贯穿所述上底板；超声发射器，与所述超声振子连接；振动推头，位于所述超声振子的底部；第二绝缘板，通过第三螺杆与所述第一绝缘板连接，且位于所述第一绝缘板的下方；电刷，一端固定在所述第二绝缘板上，另一端与所述振动推头的外壁接触；冷却设备，位于所述振动推头的下方，试件位于所述冷却设备与所述振动推头中间，并放置于所述冷却设备上；电源，一端通过导线与冷却设备连接，另一端通过导线与所述第二绝缘板连接。2.根据权利要求1所述的超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置，其特征在于，所述装置还包括，第四螺杆和第一螺杆，所述第四螺杆位于所述装置本体顶部的下表面，所述第一螺杆连接所述第四螺杆和所述上基座板。3.根据权利要求1所述的超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置，其特征在于，所述第二螺杆的数量为4个。4.根据权利要求1所述的超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置，其特征在于，所述装置还包括：绝缘套，所述绝缘套位于所述振动推头内部。5.根据权利要求1所述的超声振动与电脉冲耦合下的压缩实验装置，其特征在于，所述冷却设备包括：第一下压板，位于所述振动推头的下方，试件位于所述第一下压板与所述振动推头中间，并放置于...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐雪峰，徐佳俊，范玉斌，陶锐辰，伍世天，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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