【技术实现步骤摘要】
一种用于高能重离子辐照样品的小冲杆测试装置和方法
[0001]本专利技术涉及一种用于高能重离子辐照样品的小冲杆测试装置和方法，属于材料辐照效应研究
技术介绍
[0002]在反应堆结构组件中，长期的中子辐照会对材料内部造成辐照损伤，造成材料力学性能的退化，进而影响反应堆结构的安全性。然而中子辐照实验受损伤率低，样品放射活性高和价格昂贵等因素限制了反应堆结构部件的安全评估。离子辐照实验由于具有损伤率高，样品放射活性低以及便于控制，辐照实验精度等优点而被广泛用于模拟中子辐照试验。然而离子辐照受辐照面积和辐照的射程分布影响，离子辐照样品的力学性能测试通常采用纳米压痕方法进行测试，但由于离子辐照样品在深度方向损伤分布不均匀，因此该方法只能得到离子辐照样品一定深度范围内的综合硬度信息。
[0003]小冲杆试验测试技术由于测试样品的尺寸较小，测试设备简易，操作简单等优点而被广泛用于核能和化工等领域。小冲杆试验的试样按尺寸通常分为和两种，而离子辐照样品的深度一般从几微米到几十微米，离子辐照样品由于太薄而在小冲杆测试过程中直...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于高能重离子辐照样品的小冲杆测试装置，其特征在于，包括：下夹具(8)，设置于底座(9)上，所述下夹具(8)上设置有样品槽(10)，用于容纳高能重离子辐照样品；上夹具(5)，其与所述下夹具(8)相适配，所述上夹具(5)内容纳有冲压球(6)，用于挤压所述高能重离子辐照样品；冲杆(2)，所述冲杆(2)的上端与连接杆(1)连接，所述冲杆(2)的下端为自由端，用于挤压所述冲压球(6)；线性位移传感器(3)和固定杆(4)，所述线性位移传感器(3)与所述连接杆(1)活动连接，所述固定杆(4)设置于所述下夹具(8)上，并与所述线性位移传感器(3)固定连接，所述线性位移传感器(3)用于测定所述连接杆(1)的位移。2.根据权利要求1所述的小冲杆测试装置，其特征在于，自所述下夹具(8)的上端面向下依次同轴开设有容纳所述上夹具(5)的夹具槽、底部留有小孔的所述样品槽(10)以及竖直向下的下夹具孔(11)，所述下夹具孔(11)用于容纳所述高能重离子辐照样品受所述冲压球(6)挤压后所产生的凸起。3.根据权利要求1所述的小冲杆测试装置，其特征在于，所述上夹具(5)上设置有竖向通孔，用于容纳所述冲杆(2)贯穿其中，且所述上夹具(5)上的竖向通孔、所述样品槽(10)底部的小孔以及所述下夹具孔(11)同轴心设置。4.根据权利要求3所述的小冲杆测试装置，其特征在于，所述冲压球(6)与所述冲杆(2)为分体式设计，当需要试验时，所述冲压球(6)由所述上夹具(5)的下端装入其通孔中。5.根据权利要求1所述的小冲杆测试装置，其特征在于，所述上夹具(5)的外侧壁上设置有外螺纹，所述下夹具(8)的内侧壁上设置有与所述外螺纹相适配的内螺纹。6.一种如权利要求1
‑
5任意一项所述的小冲杆测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：a高能重离子通过减能装置后在样品表面及内部形成一定深度且均匀分布的离位损伤坪区，形成具有辐照层和未辐照层的层状复合辐照样品；b通过标准单轴拉伸试验测得另一未辐照样品的弹塑性本构关系，并对该未辐照样品的弹塑性本构关系进行参数化，建立高能重离子辐照样品的小冲杆试验有限元模型；c利用小冲杆试验获取所述步骤a中层状复合辐照样品的载荷
‑
位移曲线，通过比较载荷
‑
位移曲线与所述步骤b中的小冲杆试验有限元模型中有限元数值模拟结果，对所述步骤a中层状复合辐照样品的辐照层本构关系参数进行调整，再将调整后的辐照层本构关系赋给所述步骤b中的小冲杆试验有限元模型进行有限元模拟，直至满足收敛条件，即得到所述步骤a中层状复合辐照样品的辐照层材料的弹塑性本构关系。7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述步骤a中，所述减能装置为匀速旋转的盘式减能装置，所述离位损伤坪区的深度为25～100μm。8.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宪龙，张崇宏，丁兆楠，陈宇光，缑洁，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。