[发明专利]一种用于应力场中氢扩散测量的加载装置及加载方式

权利要求书

1.一种用于应力场中氢扩散测量的加载装置，其特征在于，包括：

定位架，是布置于氢渗透双电解池之间的刚性支撑，其上沿待测样品的长轴 方向设置滑槽；

两组加载框架，是由定位架支撑，沿待测样品的长轴方向平行布置并可在 定位架中沿其滑槽滑动；每组加载框架包括两个主框架，分立于待测样品沿短 轴方向的两侧，将待测样品夹于其中并与待测样品的上下表面垂直；

加载窗口，开设于每组加载框架上并以待测样品的上下表面为中垂面，沿 待测样品长轴方向的中心向外分为内加载窗口和外加载窗口；

加载条，包括内加载条，即插于内加载窗口中的加载条，和外加载条，即 插于外加载窗口中的加载条；加载条对待测样品的施力端分别和待测样品的上 下表面接触并相对于待测样品的上下表面呈反对称布置；加载条的高度可调；

两个轴向加载台，分别布置于所述定位架沿长轴方向的两端外侧，在对待测 样品施加轴向力状态下，所述轴向加载台一端通过紧固螺栓与待测样品的两端 夹紧固定，另一端由夹头螺纹联接于拉伸机上。

2.根据权利要求1所述的用于应力场中氢扩散测量的加载装置，其特征在 于：

所述轴向加载台包括夹头体、夹板和紧固螺栓，在对待测样品施加轴向力 状态下，待测样品端部夹于所述夹头体与夹板之间，并通过紧固螺栓夹紧固定， 所述夹头体通过其端部的螺杆部分与拉伸机螺纹联接。

3.根据权利要求1所述的用于应力场中氢扩散测量的加载装置，其特征在 于：

待测样品的厚度t₀为0.05～2mm；

加载框架的宽度B为60～80mm，其高度W为60～70mm；

内加载窗口的宽度t₁为1～5mm，其高度2h₁为16～30mm；

外加载窗口的宽度t₂为1～5mm，其高度2h₂为16～40mm；

内加载条的系列高度d₁为8-1/2t₀～15-1/2t₀；

外加载条的系列高度d₂为8-1/2t₀～20-1/2t₀；

同一加载框架内的内外加载条的施力端之间的距离即加载距离l₁为5t₀～ 50t₀；

两组加载框架中各自的内加载条的施力端之间的距离即恒弯矩段长度l₂为 50～80mm；

所述加载条的施力端为楔形结构，楔形尖部的过滤圆弧半径R为0.1～1mm。

4.一种采用如权利要求1所述的加载装置对应力场中氢扩散测量进行加载 的方式，将所述的加载装置置于氢渗透双电解池之间，并在氢薄膜渗透方向上 施加一定的应力场，包括：

载荷1，即施加反对称线性梯度应力场：

①加载框架安装定位：两组加载框架顺待测样品长轴方向平行排布；并在 定位架中沿其滑槽滑动，根据待测样品的尺寸，确定两内加载条的施力端之间 的距离；

②插入加载条并固定待测样品：在内加载窗口和外加载窗口中分别插入内 加载条和外加载条，并相对于待测样品的上下表面呈反对称布置，由此而产生 的载荷称为载荷1，内外加载条的施力端分别和待测样品的上下表面接触，施力 点均匀作用于待测试样的整个短轴方向范围，从而分别从待测样品的上下表面 夹持固定所述待测样品；

③调整加载条的高度，获得所需要的应力梯度；

载荷2，即施加均匀单向张应力场：

①利用所述轴向加载台分别将待测样品长轴方向的两端夹持固定；

②将所述轴向加载台的另一端分别与拉伸机螺纹联接；

③按照所需要的载荷施加拉力，由此而产生的载荷称为载荷2；

载荷3，即施加单向线性梯度应力场：

同时施加载荷1和载荷2所形成的合力即产生了所述单向线性梯度应力场。