一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置及方法，包括信号发生器、功率放大器、激励线圈、红外热像模组、光学相机模组和监测计算机；所述信号发生器输出端与功率放大器输入端电连接；所述功率放大器输出端与激励线圈输入端电连接；所述激励线圈环绕在疲劳试样轴向中心位置上下两侧；所述红外热像模组拍摄方向正对疲劳试样标距段监测区域；所述光学相机模组位置与红外热像模组相邻，拍摄方向及拍摄区域与红外热像模组相同。本发明专利技术可以在线、低成本和非接触地对监测区域表层进行高分辨率原位成像，快速实现疲劳试样标距段近表面处损伤及损伤动态演变过程监测，提高疲劳试样表层微损伤的在线监测精度和监测效率。测效率。测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置及方法


[0001]本专利技术涉及无损检测
，尤其涉及一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置及方法。

技术介绍

[0002]增材制造成形后金属材料的抗疲劳性能、疲劳性能分散性及缺陷敏感性等问题是现阶段亟待研究的热点问题，也是制约增材制造金属材料在主承力结构上进行工程应用的关键问题。由于成形后金属材料中可能存在的微小气孔、未熔合、夹杂物、材质各向异性及非均匀性等缺欠或异常，使得增材制造金属材料的疲劳断裂失效分析问题变得十分复杂。
[0003]为更好地探究增材制造金属材料的疲劳失效规律，以及冶金缺陷等因素同疲劳与损伤容限力学性能之间的关联性，进而为增材制造金属零部件的寿命设计提供可靠理论依据，通过疲劳试验获取增材制造金属材料在交变载荷作用下的宏观定量力学参数，并结合先进的传感与检测技术对材料内部损伤及微观组织结构进行原位观察是十分必要的。
[0004]现有的显微光学成像监测技术与材料疲劳测试相结合能在力学加载和疲劳测试过程中，进行微小裂纹扩展原位试验和观测，但受其分辨率及放大倍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置，其特征在于：包括信号发生器(1)、功率放大器(2)、激励线圈(3)、红外热像模组(4)、光学相机模组(5)和监测计算机(6)；所述信号发生器(1)输出端与功率放大器(2)输入端电连接；所述功率放大器(2)输出端与激励线圈(3)输入端电连接；所述激励线圈(3)与疲劳试样(7)监测区域(8)通过电磁场耦合；所述红外热像模组(4)输出端与监测计算机(6)输入端电连接；所述光学相机模组(5)输出端与监测计算机(6)输入端电连接。2.根据权利要求1所述的一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置，其特征在于，所述信号发生器(1)周期输出短时脉冲激励。3.根据权利要求1所述的一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置，其特征在于，所述激励线圈(3)由两个同向缠绕的环形空心螺线管构成，两个环形空心螺线管形状、尺寸以及线圈缠绕匝数和线径均相同。4.根据权利要求1所述的一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置，其特征在于，所述激励线圈(3)的两个环形空心螺线管等间距环绕在疲劳试样(7)轴向中心位置上下两侧且与疲劳试样(7)同轴。5.根据权利要求1所述的一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置，其特征在于，所述红外热像模组(4)由四个红外热像模块构成，四个红外热像模块沿疲劳试样(7)的周向等间距分布，拍摄方向正对疲劳试样(7)轴向中心位置附近的标距段监测区域(8)，拍摄区域全覆盖监测区域(8)处的疲劳试样(7)周向表面。6.根据权利要求1所述的一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测装置，其特征在于，所述光学相机模组(5)由四个光学成像模块构成，四个光学成像模块放置位置与红外热像模块相邻，四个光学成像模块拍摄方向及拍摄区域与红外热像模块相同。7.一种增材制造金属材料疲劳试验原位成像监测方法，基于权利要求1
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6任意一项所述的增材制造金属材料疲劳试验原位成...

【专利技术属性】
技术研发人员：高运来，彭俊阳，王卫东，张金玲，刘建光，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：