一种裂纹扩展变形测量装置及高温试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种裂纹扩展变形测量装置及高温试验装置，测量装置包括支撑架，与试样固定相连且具有通孔；上引帽，其帽舌插入试样的裂纹中并与裂纹的上端面相连；下引帽，其帽舌插入试样的裂纹中并与裂纹的下端面相连；支撑筒，与下引帽的帽体相连并向下延伸穿过支撑架的通孔；引出杆，与上引帽的帽体相连并竖直向下延伸而套设在支撑筒中；第一下推环和第二下推环，位于支撑架下方；第一支撑弹簧，位于两下推环之间；位移计支架，套设在支撑筒下方，其内设有位移计，位移计与引出杆之间设有第二支撑弹簧。本发明专利技术的裂纹扩展变形测量装置，采用较为简单的机械结构，将试样的变形引导至位移计，从而实现精确测量，测量影响因素少、误差小且稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
一种裂纹扩展变形测量装置及高温试验装置
本专利技术涉及裂纹变形测量设备领域，更具体地涉及一种裂纹扩展变形测量装置及高温试验装置。
技术介绍
高温材料长期服役于高温严苛环境下，致使材料发生裂纹萌生、扩展直至断裂。获得高温材料服役条件下裂纹数据，掌握高温材料裂纹扩展规律，对准确评价服役高温结构的寿命具有重要意义。现有技术中主要的裂纹测量方法是柔度法、直流电位法和侧插式引伸计。柔度法不适用于高温环境的测量，分辨率较低，其计算公式中涉及的变量较多，它们的误差会直接影响到测量的精度；直流电位法的结果会受到多种因素的影响，如：电源稳定性、接线点位置、接线方式、裂口粗糙度等，且由于材料电阻率会随温度变化，使得直流电位法的测量稳定性和精度大大降低，抗干扰和热干扰性能较差；而侧插引伸计结构复杂、造价昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种裂纹扩展变形测量装置及高温试验装置，其结构简单且价格低廉，可实现高可靠性、高精度的测量。本专利技术一方面提供一种裂纹扩展变形测量装置，用于测量试样的裂纹扩展变形，包括：支撑架，与所述试样固定相连，所述支撑架具有通孔；上引帽，包括帽舌和帽体，所述上引帽的帽舌插入试样的裂纹中并与裂纹的上端面相连；下引帽，包括帽舌和帽体，所述下引帽的帽舌插入试样的裂纹中并与裂纹的下端面相连；支撑筒，与所述下引帽的帽体相连并竖直向下延伸穿过所述支撑架的通孔；引出杆，与所述上引帽的帽体相连并竖直向下延伸而套设在所述支撑筒中，与所述支撑筒形成滑动连接；第一下推环和第二下推环，套设在所述支撑筒外壁上，且位于所述支撑架的下方；第一支撑弹簧，设置在所述第一下推环和所述第二下推环之间；位移计支架，套设在所述支撑筒下方的外壁上，所述位移计支架的内部设有位移计，所述位移计与所述引出杆之间设有第二支撑弹簧。进一步地，所述上引帽和所述下引帽上分别设置有与所述试样的裂纹相配合的卡槽。进一步地，所述支撑筒的上端和下端分别设有导向轴承，所述引出杆通过所述导向轴承与所述支撑筒相连。进一步地，所述位移计支架与所述支撑筒螺纹连接。进一步地，所述引出杆的底部连接一顶块，所述第二支撑弹簧位于所述顶块与所述位移计之间。进一步地，所述位移计为光栅或线性可变差动变压器。本专利技术另一方面提供一种高温试验装置，用于对试样进行高温试验，包括：试验机和高温加热炉；上连杆和下连杆，分别与所述试验机相连；内部中空的环境装置，位于所述高温加热炉内，所述环境装置内设有上拉杆和下拉杆，所述试样的两端分别与所述上拉杆和所述下拉杆相连，所述上拉杆穿过所述环境装置后与所述上连杆相连，所述下拉杆穿过所述环境装置后与所述下连杆相连；如上所述的裂纹扩展变形测量装置，其上引帽和下引帽分别与试样的裂纹上端和下端相连，支撑架固定在所述下拉杆上，位移计支架的下端伸出所述环境装置之外并与所述环境装置固定连接。进一步地，所述环境装置为具有上法兰盘和下法兰盘的筒体，所述上法兰盘与一上端盖固定连接，所述下法兰盘与一下底座固定连接。进一步地，所述上法兰盘与所述上端盖之间以及所述下法兰盘与所述下底座之间均设置有静密封。进一步地，所述试验机包括标准蠕变机和拉伸试验机。本专利技术的裂纹扩展变形测量装置，采用了较为简单的机械结构，将试样的变形引导至位移计，从而实现精确测量，测量影响因素少、误差小且稳定性高。本专利技术的高温试验装置，通过改变环境装置内的气体，可完成高温真空或气氛环境下的试验，通过裂纹扩展变形测量装置将试样的变形引出高温环境，实现高可靠性、高精度的测量。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的裂纹扩展变形测量装置的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例提供的高温试验装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。实施例一如图1所示，本专利技术实施例提供一种裂纹扩展变形测量装置1，用于测量试样2的裂纹21的扩展变形，包括上引帽11和下引帽12，上引帽11和下引帽12均具有帽舌和帽体，上引帽11的帽舌插入裂纹21中并与其上端面固定相连，下引帽12的帽舌插入裂纹21中并与其下端面固定相连，上引帽1与帽舌相对的帽体的后部开有通孔，其中固定有引出杆13，上引帽1与引出杆13通过螺纹连接；下引帽12与帽舌相对的帽体的后部开有通孔，其中固定有支撑筒14，下引帽12与支撑筒14过盈配合，支撑筒14套设在引出杆13外侧且两者之间滑动连接，支撑筒14对引出杆13起到导向作用，防止测量过程中引出杆13产生晃动；试样2的下方设有支撑架15，其与试样2固定相连，支撑架15具有通孔，支撑筒14穿过该通孔并竖直向下延伸，在支撑架15的下方，沿支撑筒14外壁套设有第一下推环171和第二下推环172，两下推环之间设置有第一支撑弹簧16，支撑筒14通过第一支撑弹簧16顶在支撑架15上，并可在支撑架15的通孔内上下滑动；支撑筒14下端的外侧套设有位移计支架19，该位移支架19并固定在支撑筒14上。位移计支架19的内部设有位移计191，位移计191与引出杆13的底端之间设置有第二支撑弹簧192，通过第二支撑弹簧192使两者相连。第一下推环171、第一支撑弹簧16和第二下推环172位于支撑架15和位移计支架19之间，且均可沿支撑筒14自由滑动，第一支撑弹簧16处于压缩状态，压缩力始终将第一下推环171顶紧在支撑架15上，同时将第二下推环172顶在位移计支架19上，将位移计支架19和支撑筒14向下推，从而将下引帽12拉紧在试样2的下端，第一下推环171和第二下推环172可以使得弹簧的压缩力不至于倾斜。同时，上引帽11通过第二支撑弹簧192顶紧试样2的上端，这样就能较好的反应出试样2在裂纹扩展变形中的位移。上引帽11和下引帽12上均设置有卡槽(图中未示出)，试验2上相应设有顶块结构，顶块结构插入卡槽内，从而使上引帽11和下引帽12与试样2固定在一起。支撑筒14内可设置导向轴承(图中未示出)，例如，在支撑筒14的上端和下端各设置一个，引出杆13与两个导向轴承相连，通过导向轴承限制引出杆13的径向运动，使其只能实现轴向运动(即上下运动)。引出杆13的底端设置有顶块18，其与引出杆13通过螺纹连接，第二支撑弹簧192则位于顶块18和位移计191之间，这样可以使弹簧的推力受载范围更宽。位移计支架19与支撑筒14之间通过螺纹连接。两者之间可设置密封装置，其可在位移计191上形成真空环境，从而完成真空环境下的试验。位移计191可采用光栅、线性可变差动变压器(LinearVariableDifferentialTransformer，LVDT)或其他测量位移的装置，本专利技术对此不做限定。在使用时，试样2通过夹具固定在试验装置的加载杆上，裂纹扩展变形测量装置1则安装在试样2和试验装置上进行测量，具体的，支撑架15可固定在加载杆上，上引帽11和下引帽12分别卡住裂纹2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种裂纹扩展变形测量装置，用于测量试样的裂纹扩展变形，其特征在于，包括：/n支撑架，与所述试样固定相连，所述支撑架具有通孔；/n上引帽，包括帽舌和帽体，所述上引帽的帽舌插入试样的裂纹中并与裂纹的上端面相连；/n下引帽，包括帽舌和帽体，所述下引帽的帽舌插入试样的裂纹中并与裂纹的下端面相连；/n支撑筒，与所述下引帽的帽体相连并竖直向下延伸穿过所述支撑架的通孔；/n引出杆，与所述上引帽的帽体相连并竖直向下延伸而套设在所述支撑筒中，与所述支撑筒形成滑动连接；/n第一下推环和第二下推环，套设在所述支撑筒外壁上，且位于所述支撑架的下方；/n第一支撑弹簧，设置在所述第一下推环和所述第二下推环之间；/n位移计支架，套设在所述支撑筒下方的外壁上，所述位移计支架的内部设有位移计，所述位移计与所述引出杆之间设有第二支撑弹簧。/n

【技术特征摘要】
1.一种裂纹扩展变形测量装置，用于测量试样的裂纹扩展变形，其特征在于，包括：
支撑架，与所述试样固定相连，所述支撑架具有通孔；
上引帽，包括帽舌和帽体，所述上引帽的帽舌插入试样的裂纹中并与裂纹的上端面相连；
下引帽，包括帽舌和帽体，所述下引帽的帽舌插入试样的裂纹中并与裂纹的下端面相连；
支撑筒，与所述下引帽的帽体相连并竖直向下延伸穿过所述支撑架的通孔；
引出杆，与所述上引帽的帽体相连并竖直向下延伸而套设在所述支撑筒中，与所述支撑筒形成滑动连接；
第一下推环和第二下推环，套设在所述支撑筒外壁上，且位于所述支撑架的下方；
第一支撑弹簧，设置在所述第一下推环和所述第二下推环之间；
位移计支架，套设在所述支撑筒下方的外壁上，所述位移计支架的内部设有位移计，所述位移计与所述引出杆之间设有第二支撑弹簧。


2.根据权利要求1所述的裂纹扩展变形测量装置，其特征在于，所述上引帽和所述下引帽上分别设置有与所述试样的裂纹相配合的卡槽。


3.根据权利要求1所述的裂纹扩展变形测量装置，其特征在于，所述支撑筒的上端和下端分别设有导向轴承，所述引出杆通过所述导向轴承与所述支撑筒相连。


4.根据权利要求1所述的裂纹扩展变形测量装置，其特征在于，所述位移计支架与所述支撑筒螺纹连接。


5.根据权利要求1所述的裂纹扩展变形测...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈建平，刘利强，汪龙，张显程，涂善东，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31