用于中子探测工程构件深部应力与织构的多功能样品台制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于中子探测工程构件深部应力与织构的多功能样品台，包括大行程的多自由度运动安装台以及小行程的多自由度样品安装台，多自由度样品安装台包括C形导轨、与C形导轨活动连接的第一旋转台、与第一旋转台活动连接的第一X轴平移台、与第一X轴平移台活动连接的第一Y轴平移台以及与第一Y轴平移台活动连接的第一Z轴升降台，C形导轨安装在多自由度运动安装台上，具有多自由度、大承重、大行程、运动平稳、装夹次数少、定位精度高等优点，可满足大体积、大重量工件内部中子衍射应力测试和织构测试的需要，能够提高信号衍射强度，提高测试效率，满足对一定尺寸和重量的构件进行织构检测的要求。件进行织构检测的要求。件进行织构检测的要求。

【技术实现步骤摘要】
用于中子探测工程构件深部应力与织构的多功能样品台


[0001]本技术涉及材料与大构件的原位测量
，特别涉及一种用于中子探测工程构件深部应力与织构的多功能样品台。

技术介绍

[0002]真实而直接测量材料和构件深部的应力一直是众多研究人员追求的目标，而大型复杂构件内部应力的分布状态难以通过理论分析、有限元计算和传统的无损测试手段准确获得，极大地阻碍了高端构件的发展。由于中子的穿透能力强且对构件没有损害，使得中子散射技术能够直接检测晶体结构材料和构件深部原子面间距的变化，来体现材料内部的应力状态，探测构件内部的织构状态。建造一台适用于工程构件深部应力和织构探测的中子谱仪是现代工程制造和工程材料研究的迫切需求，而一台可便利调整被测样品的姿态，使被测样品取样体积中心(被测点)能始终处于入射中子束与衍射中子束交点的多功能样品台是影响中子谱仪适用性、测量精度和测量范围的核心部件之一，是样品精确运动、定位和测量的基础。
[0003]工程领域对构件应力检测的需求不断提高，一方面，要满足对大体积、大重量构件应力测试的需求，另一方面，需要提高中子衍射的强度，提高测试效率，如铝合金等构件，通常采用塑性成形，内部存在一定的织构取向。因此，在中子衍射应力测试中，找出并选择一个较好的测试角度，能成倍提高测试效率；其次，对一定尺寸和重量的构件进行织构检测，需要具有欧拉环(承载样品的尺寸和重量很小)功能的样品台支持。因此，迫切需要创造性地研制一台具有以上综合功能的样品台。
[0004]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是：针对上述
技术介绍
中存在的不足，提供一种用于工程构件深部应力与织构中子衍射测试时位置和姿态调整的多功能样品台。
[0006]为了达到上述目的，本技术提供了一种用于中子探测工程构件深部应力与织构的多功能样品台，包括大行程的多自由度运动安装台以及小行程的多自由度样品安装台，所述多自由度样品安装台包括C形导轨、与所述C形导轨活动连接的第一旋转台、与所述第一旋转台活动连接的第一X轴平移台、与所述第一X轴平移台活动连接的第一Y轴平移台、以及与所述第一Y轴平移台活动连接的第一Z轴升降台，所述第一Z轴升降台上固定样品，所述C形导轨安装在所述多自由度运动安装台上，所述多自由度运动安装台具有多个运动自由度，控制所述多自由度样品安装台整体大幅度运动。
[0007]进一步地，所述C形导轨的内侧布设有内齿圈，所述第一旋转台与滑块连接，所述滑块与所述C形导轨滑动连接，同时所述滑块上转动设置有与所述内齿圈啮合的第一齿轮，
所述第一齿轮通过与所述滑块连接的第一电机驱动。
[0008]进一步地，所述第一Z轴升降台为剪型电控升降台。
[0009]进一步地，所述C形导轨的底端布设有底座，所述C形导轨通过所述底座与所述多自由度运动安装台连接。
[0010]进一步地，所述多自由度运动安装台包括与所述底座固定的安装板，所述安装板与第二X轴平移台连接，所述第二X轴平移台与第二Y轴平移台连接，所述第二Y轴平移台与第二Z轴升降台连接，所述第二Z轴升降台与第二旋转台连接，所述第二旋转台与支撑台连接。
[0011]进一步地，所述第二旋转台的外侧布设有外齿圈，所述支撑台上转动布设有多个与所述外齿圈啮合的第二齿轮，所述第二齿轮通过与所述支撑台连接的第二电机驱动。
[0012]本技术的上述方案有如下的有益效果：
[0013]本技术提供的多功能样品台，具有多自由度、大承重、大行程、运动平稳、装夹次数少、定位精度高等优点，可满足大体积、大重量工件内部中子衍射应力测试和织构测试的需要，依靠多自由度样品安装台的安装方式以及高精度运动运动，可在测试构件残余应力时择优选择方向，选择较好的测试角度，以提高信号衍射强度，提高测试效率，并可以满足对一定尺寸和重量的构件进行织构检测的要求；
[0014]本技术的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0015]图1为本技术的整体结构示意图。
[0016]【附图标记说明】
[0017]1‑
C形导轨；2
‑
第一旋转台；3
‑
第一X轴平移台；4
‑
第一Y轴平移台；5
‑
第一Z轴升降台；6
‑
底座；7
‑
内齿圈；8
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滑块；9
‑
第一齿轮；10
‑
第一电机；11
‑
安装板；12
‑
第二X轴平移台；13
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第二Y轴平移台；14
‑
第二Z轴升降台；15
‑
第二旋转台；16
‑
支撑台；17
‑
外齿圈；18
‑
第二齿轮；19
‑
第二电机。
具体实施方式
[0018]为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。另外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0019]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0020]如图1所示，本技术的实施例提供了一种用于中子探测工程构件深部应力与织构的多功能样品台，包括大行程的多自由度运动安装台以及小行程的多自由度样品安装
台。其中，多自由度运动安装台还具有大承重的特点，实现样品的大行程平移及旋转，用于在中子衍射应力测试时支撑大型构件、平移选取被测工件内部测点、将工件内部被测点移动至预设高度处(中子束高度)、转动选取工件被测点的应力测试方向。
[0021]多自由度样品安装台安装在多自由度运动安装台上，与多自由度运动安装台配合，使样品被测点移动至预设高度处后，实现高精度平移和旋转，用于中子衍射测定工件的织构及在中子衍射测定工件的应力时择优选择弱织构的强信号方向。
[0022]其中，多自由度样品安装台包括C形导轨1、与C形导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于中子探测工程构件深部应力与织构的多功能样品台，其特征在于，包括大行程的多自由度运动安装台以及小行程的多自由度样品安装台，所述多自由度样品安装台包括C形导轨、与所述C形导轨活动连接的第一旋转台、与所述第一旋转台活动连接的第一X轴平移台、与所述第一X轴平移台活动连接的第一Y轴平移台、以及与所述第一Y轴平移台活动连接的第一Z轴升降台，所述第一Z轴升降台上固定样品，所述C形导轨安装在所述多自由度运动安装台上，所述多自由度运动安装台具有多个运动自由度，控制所述多自由度样品安装台整体大幅度运动。2.根据权利要求1所述的用于中子探测工程构件深部应力与织构的多功能样品台，其特征在于，所述C形导轨的内侧布设有内齿圈，所述第一旋转台与滑块连接，所述滑块与所述C形导轨滑动连接，同时所述滑块上转动设置有与所述内齿圈啮合的第一齿轮，所述第一齿轮通过与所述滑块连接的第一电机驱动。3.根据权利要求1所述的用于中子...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴运新，龚海，钟掘，何永飚，曹轩，刘香苗，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：