一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置及其应用

摘要

本发明提出了一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置及其应用，该流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置包括拉伸装置、密闭箱体、加热系统、流体压力系统、温度检测装置、压力测量装置、冷却系统和数据采集处理装置。本发明提出的流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，考虑流体压力对双向拉伸试验的影响，能在一定程度上提高材料的成形极限，不仅适用于测试常温材料的性能，也适用于测试高温材料的性能，加热系统对待测试验件进行加热与恒温控制，升温效率高、误差小，还具有冷却系统，用于在测试高温材料性能试验过程中，对箱体进行必要的冷却，提高了实验装置的使用寿命及效率。

主权项

一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，其特征在于：包括拉伸装置、密闭箱体、加热系统、流体压力系统、温度检测装置、压力测量装置、冷却系统和数据采集处理装置；密闭箱体包括箱体盖、可视窗口和箱体；所述的可视窗口装配于箱体盖中心位置；所述的箱体中心具有凹腔，该凹腔分为上部凹腔和下部凹腔，凹腔底部具有出油口；箱体盖和箱体通过螺栓连接，可视窗口位于凹腔的开口顶部，闭合油缸施加压力作用于箱体盖上，使箱体的凹腔处于密闭状态；箱体的底部固定在垫块上，垫块安装固定在机架上；加热系统包括保温层、加热单元和防溅隔板，箱体的下部凹腔的内部侧壁外顺次安装有保温层、加热单元和防溅隔板，防溅隔板与上部凹腔的内部侧壁相平齐，并与凹腔的底部内壁、上部凹腔的内部侧壁之间分别进行固定，使保温层、加热单元和防溅隔板之间形成加热室，上部凹腔的内部侧壁、防溅隔板的外壁、凹腔的底部内壁与可视窗口之间形成工作腔，防溅隔板用于将加热室与工作腔隔开，防止高压流体进入加热室；拉伸装置包括主缸、活塞、拉伸轴、支撑块和试件夹头，所述的拉伸轴为两组，位于相同平面并互相垂直设置，每组拉伸轴水平穿透箱体的外壁，位于上部凹腔的底部位置，并与箱体的连接处进行密封处理，每组拉伸轴均由拉伸轴A和拉伸轴B组成，位于工作腔内部的拉伸轴A和拉伸轴B相对的轴端分别固定有试件夹头，用于连接并预紧十字形试验件，拉伸轴A和拉伸轴B的另一轴端均位于箱体外，其上均连接有主缸，主缸内部均设置有活塞；支撑块通过焊接固定在箱体的外壁表面位于拉伸轴下方处，用于支撑拉伸轴；主缸固定在底座上，底座和机架连接在一起；流体压力系统包括流体压力产生装置及溢流阀；流体压力产生装置包括低压腔、高压腔、活塞杆和低压腔活塞，低压腔活塞位于低压腔中，活塞杆与低压腔活塞连接，高压腔通过高压管路与工作腔连接，通过活塞杆向上移动将高压流体压入工作腔；溢流阀与流体压力产生装置中的低压腔连接，通过设定溢流阀的压力，间接控制和平衡箱体的工作腔内的流体压力大小；压力测量装置包括高压管路、压力传感器和接头，高压管路由接头通过螺纹连接在箱体外壁上，并与箱体内部的工作腔接通，工作腔通过高压管路与压力传感器连接；温度检测装置包括温度传感器、螺钉和支座，支座固定在箱体的外壁表面上，温度传感器通过螺钉固定在支座上，用于检测箱体内的工作腔、十字形试验件及作用于十字形试验件上的流体压力的温度；箱体的外壁内均匀排布多条冷却管道，冷却系统通过冷却管道与箱体连接，用于对箱体进行冷却；数据采集及处理装置通过线路分别与压力测量装置、温度检测装置连接，用于实时采集、处理并显示试验过程中的实时数据及图形。