一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验方法及试验机，可在市电断电后对试样卸载，且通过一方面断开上拉杆和下拉杆朝向加热炉外部方向的热传导，另一方面封堵加热炉上供上拉杆和下拉杆分别贯穿的穿孔，以达到加热炉内保温的目的。本发明专利技术用于在试验机加热炉断电后对试样进行卸载保护，并大幅度减少加热炉的降温速度以提高试验效率。度以提高试验效率。度以提高试验效率。
【技术实现步骤摘要】
一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验方法及试验机
[0001]本专利技术涉及金属材料高温试验
，具体的说是一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验方法及试验机。
技术介绍
[0002]在高温环境下，金属材料内部的空位、间隙原子的扩散及扩散导致的位错攀移在材料塑性变形中扮演着重要角色。而且，位错攀移被认为是金属材料蠕变的关键机制，对高温环境下设备性能和服役寿命有着重要影响。不同于经典塑性理论，晶体塑形理论引入了晶体滑移系的概念，并认为晶体材料的塑性变形主要来自激活滑移系上的剪切应变，因而能够自然的捕捉晶体材料的各向异性力学行为。按照此思路，Lebensohn等率先将位错攀移机制引入唯象晶体塑性模型。Geer等随后发展了考虑滑移和攀移耦合的DDB
‑
CP模型，并通过局部
‑
全局方法很好的考虑了扩散过程控制的位错攀移。尽管这个模型只考虑了小应变二维单滑移情况，但是它提高了在介观和宏观尺度耦合位错滑移和攀移的思路，是高温塑形理论的重要进步。
[0003]基于以上背景，申请人引用DDB
‑
CP框架，并在此基础上引入位错攀移对晶体变形运动学、位错密度演化以及位错攀移对刃型位错可动性的影响而建立了新的晶体塑性模型，以试图对FCC单晶变形体在高温环境下的塑性变形和蠕变行为进行描述。而在对于该晶态塑性模型通过蠕变试验机进行蠕变验证试验的过程较为漫长，往往达到数月，在试验过程中需要试验机中的加热炉持续通电以保持试验温度。一旦发生断电则导致加热炉内试样温度下降，试样即产生收缩，此时一方面试样在载荷状态下收缩极易断裂，导致前期试验功亏一篑，另一方面，现有蠕变试验机上的加热炉的保温性能较差，尤其上连杆和下连杆与试验机机架直接相连，因连杆的导热系数较高而等导致过多的热量流失，且加热炉顶部和底部开设的供连杆穿过的穿孔的孔径往往需要大于连杆外径以避免穿孔与连杆之间贴合摩擦影响加载载荷的准确性，加热炉内的热量由穿孔与连杆之间的间隙流失严重，从而导致加热炉在断电后炉内降温速度较快，而在加热炉因断电降温至室温后，重新供电后需要将试样重新加热到规定温度的时间一般为2
‑
8h，而后继续保温1
‑
24h后才能再次平稳施加载荷，由此导致耗费大量时间，不利于验证试验快速高效的进行。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在提供一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验方法及试验机，用于在试验机加热炉断电后对试样进行卸载保护，并大幅度减少加热炉的降温速度以提高试验效率。
[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体方案为：一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验方法，在市电断电后对试样卸载，且通过一方面断开上拉杆和下拉杆朝向加热炉外部方向的热传导，另一方面封堵加热炉上供上拉杆和下拉杆分别贯穿的穿孔，以达到加热炉内保温的目的。
[0006]优选的，采用可各自分离的上拉杆和下拉杆夹持试样，在市电断电后通过分离上拉杆和下拉杆对试样卸载，并断开上拉杆和下拉杆各自朝向加热炉外部方向的热传导；控制下拉杆先于上拉杆分离，以使设置在上拉杆上的上隔热塞和设置在下拉杆上的下隔热塞能够在砝码组件的拉力作用下上移以封堵加热炉上的对应穿孔，从而阻止加热炉的穿孔位置的热量流失。
[0007]一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验机，包括机架、加热炉、上拉杆以及下拉杆，上拉杆的下端和下拉杆的上端分布于加热炉内并用于分别夹持试样的端部，下拉杆固定于机架上，上拉杆与砝码组件相连，加热炉上对应开设有供上拉杆和下拉杆贯穿的穿孔，且穿孔的孔径大于上拉杆和下拉杆的外径，上拉杆包括经上销柱销接配合的上杆体和上夹体，下拉杆包括经下销柱销接配合的下杆体和下夹体，上销柱和下销柱与断电保护机构相连，断电保护机构包括动力元件、UPS以及控制器，控制器用于在市电断电后控制UPS向动力元件供电，并由动力元件将上销柱和下销柱分别由上拉杆和下拉杆中抽出；
[0008]上夹体位于加热炉内的位置设有上隔热塞，下夹体位于加热炉的下方设有下隔热塞，在上述动力元件的作用下下销柱能够先于上销柱被抽出，以使上隔热塞和下隔热塞能够在下销柱抽出之后而上销柱抽出之前经砝码组件的拉力而封堵对应位置的穿孔。
[0009]优选的，动力元件为两个电动推杆，两个电动推杆分别与上销柱和下销柱相连，由控制器控制两个电动推杆先后将下销柱和上销柱抽出。
[0010]优选的，动力元件为伺服电机和与伺服电机输出轴相连的齿轮箱，齿轮箱具有快速输出轴和慢速输出轴，快速输出轴连接有下绕线筒，快速输出轴连接有上绕线筒，上绕线筒和下绕线筒上均绕设有拉绳，上绕线筒上的拉绳与上销柱相连，下绕线筒上的拉绳与下销柱相连。
[0011]优选的，上销柱和下销柱的插接深度不同，由控制器控制动力元件同步等速抽出上销柱和下销柱，并由上销柱和下销柱的插接深度差异而使下销柱先于上销柱被抽出。
[0012]优选的，动力元件为两个液压缸，两个液压缸分别固定在下杆体和上杆体上，液压缸的伸缩杆分别与设置在下销柱和上销柱上的推板相触。
[0013]优选的，动力元件为伺服电机和传动连接于伺服电机上的总绕线筒，总绕线筒上绕设有两根拉绳，两根拉绳分别与上销柱和下销柱相连。
[0014]优选的，上杆体和下杆体上均设有U形槽，上夹体和下夹体上分别设有用于插入对应U形槽中的插块，插块和U形槽的两侧壁上分别设有供对应的上销柱或下销柱插接配合的插孔，其中插块和U形槽一侧壁上的插孔均为通孔，U形槽另一侧壁上的孔为盲孔，两个U形槽上的盲孔深度不同而使上销柱和下销柱的插接深度不同。
[0015]优选的，上隔热塞和对应穿孔的形状均为锥形，下隔热塞和对应穿孔的形状均为柱形。有益效果
[0016]本专利技术在蠕变机的加热炉断电后能够快速断开试样与砝码组件之间的连接完成卸载，从而避免试样在负载状态下降温收缩导致的断裂，保障了验证蠕变试验的完整性。此外，本专利技术在断电后可快速断开上拉杆和下拉杆与外界的热传导，且能够借助砝码组件的配合而采用隔热塞封堵加热炉上的穿孔使加热炉密闭，从而大幅度减少了加热炉内试样的降温速度，进而在重新供电后可快速进行重新升温、保温工作并重新加载试验，保障了蠕变
验证的试验进度。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的用于验证晶体塑性模型的蠕变试验机的实施例1的结构示意图；
[0018]图2
‑
3依次为上述实施例1在断电后的状态示意图；
[0019]图4为本专利技术的用于验证晶体塑性模型的蠕变试验机的实施例2的结构示意图；
[0020]图5为实施例2中的齿轮箱部分的传动示意图；
[0021]图6为专利技术的用于验证晶体塑性模型的蠕变试验机的实施例3的结构示意图；
[0022]图7为图6中A部分的局部放大结构示意图；
[0023]图8为专利技术的用于验证晶体塑性模型的蠕变试验机的实施例4的结构示意图；
[0024]图中标记：1、砝码组件，101、承托座，102、加载砝码，103、吊绳，104本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验方法，其特征在于：在市电断电后对试样(7)卸载，且通过一方面断开上拉杆(2)和下拉杆(3)朝向加热炉(6)外部方向的热传导，另一方面封堵加热炉(6)上供上拉杆(2)和下拉杆(3)分别贯穿的穿孔(601)，以达到加热炉(6)内保温的目的。2.如权利要求1所述的一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验方法，其特征在于：采用可各自分离的上拉杆(2)和下拉杆(3)夹持试样(7)，在市电断电后通过分离上拉杆(2)和下拉杆(3)对试样(7)卸载，并断开上拉杆(2)和下拉杆(3)各自朝向加热炉(6)外部方向的热传导；控制下拉杆(3)先于上拉杆(2)分离，以使设置在上拉杆(2)上的上隔热塞(206)和设置在下拉杆(3)上的下隔热塞(302)能够在砝码组件(1)的拉力作用下上移以封堵加热炉(6)上的对应穿孔(601)，从而阻止加热炉(6)的穿孔(601)位置的热量流失。3.一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验机，包括机架(4)、加热炉(6)、上拉杆(2)以及下拉杆(3)，上拉杆(2)的下端和下拉杆(3)的上端分布于加热炉(6)内并用于分别夹持试样(7)的端部，下拉杆(3)固定于机架(4)上，上拉杆(2)与砝码组件(1)相连，加热炉(6)上对应开设有供上拉杆(2)和下拉杆(3)贯穿的穿孔(601)，且穿孔(601)的孔径大于上拉杆(2)和下拉杆(3)的外径，其特征在于：上拉杆(2)包括经上销柱(203)销接配合的上杆体(201)和上夹体(205)，下拉杆(3)包括经下销柱(304)销接配合的下杆体(306)和下夹体(301)，上销柱(203)和下销柱(304)与断电保护机构相连，断电保护机构包括动力元件(5)、UPS以及控制器，控制器用于在市电断电后控制UPS向动力元件(5)供电，并由动力元件(5)将上销柱(203)和下销柱(304)分别由上拉杆(2)和下拉杆(3)中抽出；上夹体(205)位于加热炉(6)内的位置设有上隔热塞(206)，下夹体(301)位于加热炉(6)的下方设有下隔热塞(302)，在上述动力元件(5)的作用下下销柱(304)能够先于上销柱(203)被抽出，以使上隔热塞(206)和下隔热塞(302)能够在下销柱(304)抽出之后而上销柱(203)抽出之前经砝码组件(1)的拉力而封堵对应位置的穿孔(601)。4.如权利要求3所述的一种用于验证晶体塑性模型的蠕变试验机，其特征在于：动力元件(5)为两个电动推杆(501)，两个...
【专利技术属性】
技术研发人员：张剑睿，赵鹏，王刚，
申请(专利权)人：华材科技试验场洛阳有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。