匹配CT成像系统的疲劳加载装置、系统及疲劳实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提出匹配CT成像系统的疲劳加载装置、系统及疲劳实验方法，在疲劳加载装置内通过在承载结构表面设计了观察窗口，实现了试件承载时的表面图像采集，并且该疲劳加载装置可以结合数字图像相关法方法测量试件表面区域全场变形。因此本实施例中利用该疲劳加载装置与CT原位成像系统以及数字图像相关系统进行相关耦合匹配，可以实现样品在CT原位成像系统下的原位疲劳加载，重构其内部三维形貌，并且配合同时采集试件表面图像，结合数字图像相关系统实时测量试件表面变形，可同时从表面与内部两个角度研究试件的疲劳力学行为。表面与内部两个角度研究试件的疲劳力学行为。表面与内部两个角度研究试件的疲劳力学行为。

【技术实现步骤摘要】
匹配CT成像系统的疲劳加载装置、系统及疲劳实验方法


[0001]本专利技术涉及光测力学、工程材料、构件位移和变形测量
，尤其涉及匹配CT成像系统的疲劳加载装置、系统及疲劳实验方法。

技术介绍

[0002]目前，X射线计算机断层扫描成像技术被广泛应用于材料的内部微观结构研究中。利用CT成像技术，不仅可以实现材料内部微观结构观测，还能将CT成像系统与各类加载系统结合，研究试件疲劳过程中微观结构的力学响应及其演化。但是已有的商用加载平台应用于CT成像系统时，大多存在着结构遮挡射线、装置体积过大等问题，无法实现与CT匹配进行原位测量。因此需要研制专用于CT系统的疲劳加载装置。
[0003]为了实现疲劳加载装置与CT成像系统匹配，需要通过改变加载系统的结构以减少加载系统对X射线的遮挡效应，避免影响样品的CT扫描过程。此外，由于CT系统内部空间有限，在设计应用于CT系统的疲劳加载装置时，承载单元难以采用开放式设计，为此需要设计紧凑式加载系统，采用加载系统的承载结构与加载单元的一体化设计，在装置的加载单元对被测样品施加载荷时，通过与加载单元相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种匹配CT成像系统的疲劳加载装置，其特征在于，包括固定机架；承载机构；其设置在所述固定机架的顶部，包括承载罩和顶盖；其中所述顶盖设置在所述承载罩的顶端；所述承载罩允许X射线穿透，且其下端通过环形套管设置在所述固定机架上；所述承载罩的上端通过所述环形套管与所述顶盖连接，且所述承载罩上开设视察窗，用于采集所述承载罩内试件的表面图像；夹持机构；其设置在所述承载罩内，包括上夹具和下夹具，其中所述上夹具与所述顶盖连接；所述试件的两端分别通过所述上夹具和所述下夹具夹持在所述承载罩内竖向设置，且所述试件与所述视察窗位置相对；和作动机构，包括载荷传感器和升降丝杆；其中所述下夹具通过所述载荷传感器与所述升降丝杆的顶端连接，所述升降丝杆受驱动上下往复运动提供循环拉伸载荷，使得所述试件受到拉伸载荷。2.如权利要求1所述的疲劳加载装置，其特征在于，所述承载罩为碳纤维材质制备而成。3.如权利要求1所述的疲劳加载装置，其特征在于，所述上夹具和所述下夹具均包括夹具腔体和楔形夹块；其中所述楔形夹块用于包裹所述试件的端部，且其一端设置在所述夹具腔体内，另一端在受到拉伸载荷时与所述夹具腔体插接式活动连接。4.如权利要求3所述的疲劳加载装置，其特征在于，所述上夹具和所述下夹具中的所述楔形夹块均为两个，两个所述楔形夹块相互配合包裹所述试件的端部；其中所述上夹具中所述楔形夹块上端的横截面积大于其下端的横截面积，且所述上夹具中所述楔形夹块上端的横截面积大于所述上夹具的所述夹具腔体的孔径；其中所述下夹具中所述楔形夹块上端的横截面积小于其下端的横截面积，且所述下夹具中所述楔形夹块下端的横截面积大于所述下夹具的所述夹具腔体的孔径。5.如权利要求1所述的疲劳加载装置，其特征在于，所述作动机构还包括电机、减速器和导轨；其中所述升降丝杆设置在所述导轨内，所述电机通过所述减速器驱动所述升降丝杆在所述导轨内上下往复运动。6.如权利要求1
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5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢惠民，赵健宇，刘飞，耿传庆，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：