基于激光冲击效应的材料动态硬度测试装置及方法

摘要

本发明提供一种基于激光冲击效应的材料动态硬度测试装置及方法，首先，开启并预热激光器，测量激光的平均功率并计算激光单脉冲能量E；之后，在被测试样表面覆盖一层吸收层，通过夹具将被测试样固定于特制容器中；然后，操作数控平台，使激光束对准试样待测试的位置；打开进水管，在被测试样表面通入流动水膜，在吸收层上方形成约束层；此时使激光束入射至被测试样表面，在被测试样表面冲击出一个微小凹坑；最后，测量微小凹坑的体积V，通过计算激光单脉冲能量E与微坑体积V的比值得到被测材料的动态硬度H_d。本发明具有结构简单、操作方便、应变率高、测量速度快且测量精度高的优点。

主权项

一种基于激光冲击效应的材料动态硬度测试装置，其特征在于，包括：用以输出激光束的激光器、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、透镜、容器、约束层、吸收层、夹具、隔振平台、数控平台、出水管和进水管；所述激光器和数控平台置在所述隔振平台上；所述容器设置在所述数控平台上与所述数控平台连接；所述夹具设置在所述容器底部，用以固定被测试样；所述吸收层覆盖在被测试样表面；所述进水管穿设于所述容器，用以通入流动水，在所述吸收层上形成所述约束层；所述出水管设置在所述容器下方，用以排水；所述第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜依次分布设置在所述激光器和容器之间，用以形成所述激光束的传播光路，将所述激光束反射到被测试样上；所述透镜设置在所述第三反射镜和容器之间，用以调节所述激光束入射到被测试样上的激光光斑大小。