本发明专利技术涉及一种模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置，属于应力及磁场检测技术领域。该模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置包括磁场发生系统、载荷加载系统和检测系统，磁场发生系统具有励磁区且能够产生横向和纵向的激励磁场，载荷加载系统穿过励磁区且能够使位于励磁区内的试件横向拉压、纵向拉压和竖向弯曲以及上述载荷的组合载荷，检测系统用于检测试件在应力和磁场耦合作用下的应力、应变和试件表面磁场参数。本发明专利技术提供的力磁耦合测试装置能够满足模拟复合载荷条件以及不同磁场强度条件的磁场与应力耦合规律的检测要求。场强度条件的磁场与应力耦合规律的检测要求。场强度条件的磁场与应力耦合规律的检测要求。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置
[0001]本专利技术属于应力及磁场检测
，具体涉及一种模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置。
技术介绍
[0002]应力
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应变对铁磁材料磁化过程的影响规律，即力磁耦合效应，一直是国内外学者的研究热点。随着应力
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应变的改变，特别是应力集中或塑性变形的出现，铁磁材料内部的磁畴结构和钉扎点密度等会发生显著变化，从而影响材料的磁化曲线、矫顽力、剩余磁化强度等磁化特性。基于上述现象，发展出多种磁无损检测技术，如：金属磁记忆检测技术、巴克豪森磁噪声技术、磁声发射技术。因此，掌握铁磁材料在实际复杂载荷状态下的力磁耦合规律，是利用上述磁无损检测技术实现应力集中、塑性变形检测与反演的基础。
[0003]通过调研分析发现，目前，国内外现有的应力条件下的力磁耦合测试装置多为模拟简单载荷条件下的力磁耦合测试装置，此类试验装置只能对试件施加相对简单的拉伸或压缩载荷。而在实际工况条件下，物体的受力往往是多种载荷的复合叠加，现有的测量装置无法在这种工况下准确模拟总结力磁耦合时应力与磁场的变化规律。因此，为了模拟实际复杂工况条件下的力磁耦合情况，新型力磁耦合测试装置必须能够进行载荷的复合加载，来模拟实际测量时物体的真实受载情况，进而对被测物体周围的空间磁场变化进行更加准确、真实的测量，最终发现励磁耦合时应力与磁场的变化规律。专利201922152972.3测试仪器只能对试件施加静态拉伸或压缩载荷，专利201320325594.4、201810535214.7实验装置只能对试件进行单轴的拉伸，无法满足复合载荷条件下的力磁耦合测试。
技术实现思路
[0004]鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置，能够克服现有技术中的测试装置只能模拟单一载荷加载的力磁耦合测试装置的不足，满足模拟复合载荷条件以及不同磁场强度条件的磁场与应力耦合规律的检测要求。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置，包括磁场发生系统、载荷加载系统和检测系统，所述磁场发生系统具有励磁区且能够产生横向和纵向的激励磁场，所述载荷加载系统穿过所述励磁区，且能够对位于所述励磁区内的试件施加横向拉压、纵向拉压和竖向弯曲及其复合载荷，所述检测系统用于检测试件在磁场和应力耦合作用下的应力、应变和试件表面磁场参数。
[0006]作为上述实施例的可选方案，所述力磁耦合测试装置还包括试验平台，所述磁场发生系统、所述载荷加载系统和所述检测系统均设置于所述试验平台上。
[0007]作为上述实施例的可选方案，所述磁场发生系统包括直流激励电源、底板和两个线圈组件，所述直流激励电源分别与两个所述线圈组件电性连接；每个所述线圈组件包括两个绕设有激励线圈的线圈圆盘，两个所述线圈圆盘平行设置于所述底板上；其中一个所
述线圈组件设置于另外一个所述线圈组件内部且两者分别产生横向和纵向的激励磁场。
[0008]作为上述实施例的可选方案，两个所述线圈组件的所述线圈圆盘分别为第一线圈圆盘和第二线圈圆盘，所述第一线圈圆盘的直径大于所述第二线圈圆盘的直径。
[0009]第一线圈圆盘上具有横向大直径激励线圈，第二线圈圆盘上具有纵向小直径激励线圈，直流激励电源能够对激励线圈供电，整个磁场发生系统安装在整个试验平台的中心，两组激励线圈接入直流激励电源后，能够分别产生横向激励磁场和纵向激励磁场。
[0010]作为上述实施例的可选方案，所述线圈组件还包括线圈支座和限位件，所述线圈圆盘通过所述线圈支座支撑于所述底板上，两个所述线圈圆盘分别与所述限位件可拆卸连接，所述限位件用于将两个所述线圈圆盘限位固定。
[0011]作为上述实施例的可选方案，所述载荷加载系统包括一个弯矩加载机构和两个拉压加载机构，两个所述拉压加载机构的所施加的拉压载荷方向相互垂直；所述弯矩加载机构包括弯矩驱动电机、弯矩传动件和弯矩支架，所述弯矩驱动电机通过所述弯矩传动件驱动所述弯矩支架升降；每个所述拉压加载机构包括拉压驱动电机、拉压传动件和两个夹持组件，所述拉压驱动电机通过所述拉压传动件驱动两个所述夹持组件相对运动。
[0012]弯矩加载机构能够对试件施加向上的弯矩，拉压加载机构能够将试件夹持并横向或纵向拉压。
[0013]作为上述实施例的可选方案，所述拉压传动件包括固定台、双向滚珠传动丝杠、直线导轨和两个滑移座，所述双向滚珠传动丝杠可转动的设置于所述固定台且通过所述拉压驱动电机带动旋转，所述直线导轨设置于所述固定台上，所述滑移座与所述直线导轨滑动配合，两个所述滑移座分别与所述双向滚珠丝杠匹配且运动方向相反，所述夹持组件与所述滑移座连接。
[0014]拉压驱动电机能够带动双向滚珠传动丝杠绕自身中心线转动，直线导轨能够限制滑移座只能直线运动而不能转动，双向滚珠传动丝杠和直线导轨共同作用，使得两个滑移座能够相对运动或相背运动，从而对试件进行横向拉伸或挤压。
[0015]作为上述实施例的可选方案，所述拉压传动件还包括拉压轴承座和两个链接块，所述双向滚珠传动丝杠通过轴承可转动的支撑于所述拉压轴承座，所述滑移座通过所述链接块与所述双向滚珠传动丝杠传动连接。
[0016]作为上述实施例的可选方案，所述夹持组件包括夹钳、夹持座和夹持压板，所述夹钳与所述拉压传动件连接，所述夹持座与所述夹钳连接，所述夹持压板与所述夹持座形成夹持区间且通过夹持件固定。
[0017]夹钳用于连接链接块和夹持座，夹持压板与夹持座能够夹持试件并通过夹持件固定，试件的固定方式简单、操作方便。
[0018]作为上述实施例的可选方案，所述夹持件包括夹持杆、夹持螺母、锁头、偏心压头、扳手、调节盘、调节弹簧和同步件，所述夹持杆穿设于所述夹持座和夹持压板，所述夹持杆的一端与所述夹持螺母螺纹啮合且另一端与所述锁头固定，所述锁头的径向两侧设置有连接轴，所述偏心压头套设于所述连接轴且所述偏心压头只能绕所述连接轴的中心线转动，所述调节盘套设于所述连接轴且所述调节盘只能沿所述连接轴的轴向滑动，所述调节弹簧套设于所述连接轴且使所述调节盘具有朝向所述偏心压头运动的趋势；所述调节盘与所述偏心压头的相对面对应设置有环形的阻回槽，所述阻回槽使所述偏心压头只能单向转动；
所述扳手可活动的设置于所述偏心压头且能够驱动所述同步件将所述偏心压头顶开，以使所述偏心压头和所述调节盘脱离或接触。
[0019]夹持件的结构是在现有技术中的快拆结构的基础上做出的改进，通过扳动扳手带动偏心压头转动，从而将夹持压板压紧于夹持座或使夹持压板和夹持座松脱，达到夹持试件或松开试件的效果。
[0020]作为上述实施例的可选方案，所述扳手可摆动的设置于所述偏心压头，所述扳手的转动轴线与所述偏心压头的转动中心线偏移，所述偏心压头设置有两个用于限制所述扳手摆动的止动部，所述同步件与所述扳手连接，所述同步件的厚度逐渐增大；所述扳手与其中一个所述止动部抵接时，所述同步件插入所述偏心本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置，其特征在于，包括磁场发生系统、载荷加载系统和检测系统，所述磁场发生系统具有励磁区且能够产生横向和纵向的激励磁场，所述载荷加载系统穿过所述励磁区，且能够对位于所述励磁区内的试件施加横向拉压、纵向拉压和竖向弯曲及其复合载荷，所述检测系统用于检测试件在磁场和应力耦合作用下的应力、应变和试件表面磁场参数。2.根据权利要求1所述的模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置，其特征在于，所述磁场发生系统包括直流激励电源、底板和两个线圈组件，所述直流激励电源分别与两个所述线圈组件电性连接；每个所述线圈组件包括两个绕设有激励线圈的线圈圆盘，两个所述线圈圆盘平行设置于所述底板上；其中一个所述线圈组件设置于另外一个所述线圈组件内部且两者分别产生横向和纵向的激励磁场。3.根据权利要求2所述的模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置，其特征在于，所述线圈组件还包括线圈支座和限位件，所述线圈圆盘通过所述线圈支座支撑于所述底板上，两个所述线圈圆盘分别与所述限位件可拆卸连接，所述限位件用于将两个所述线圈圆盘限位固定。4.根据权利要求1所述的模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置，其特征在于，所述载荷加载系统包括一个弯矩加载机构和两个拉压加载机构，两个所述拉压加载机构的所施加的拉压载荷方向相互垂直；所述弯矩加载机构包括弯矩驱动电机、弯矩传动件和弯矩支架，所述弯矩驱动电机通过所述弯矩传动件驱动所述弯矩支架升降；每个所述拉压加载机构包括拉压驱动电机、拉压传动件和两个夹持组件，所述拉压驱动电机通过所述拉压传动件驱动两个所述夹持组件相对运动。5.根据权利要求4所述的模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置，其特征在于，所述拉压传动件包括固定台、双向滚珠传动丝杠、直线导轨和两个滑移座，所述双向滚珠传动丝杠可转动的设置于所述固定台且通过所述拉压驱动电机带动旋转，所述直线导轨设置于所述固定台上，所述滑移座与所述直线导轨滑动配合，两个所述滑移座分别与所述双向滚珠丝杠匹配且运动方向相反，所述夹持组件与所述滑移座连接。6.根据权利要求5所述的模拟复合载荷条件下的力磁耦合测试装置，其特征在于，所述拉压传动件还包括拉压轴承座和两个链接块，所述双向滚珠传动丝杠通过轴承可转动的...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗旭，曹书峰，董学成，刘清友，邓星桥，王丽红，干卓凡，罗晓龙，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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