[发明专利]板材高温成形极限图的测试系统及方法

权利要求书

1.一种板材高温成形极限图的测试系统，其特征在于，包括：

双轴拉伸装置、材料热/力模拟试验装置及测量分析装置；

所述双轴拉伸装置用于在材料热/力模拟试验装置对试样进行加热后，对试样进行拉伸变形；

所述测量分析装置用于获取试样变形的数据，并对获取的试样变形数据进行分析和计算，获得板材的成形极限图。

2.如权利要求1所述的板材高温成形极限图的测试系统，其特征在于，所述双轴拉伸装置包括：

夹具、两个“井”字形部件、连杆、陶瓷垫片及陶瓷销；

所述两个“井”字形部件通过连杆连接；

所述夹具与所述连杆连接，所述夹具用于固定试样，并在受到一定的载荷或位移时，同步或单轴对试样进行拉伸运动；

所述“井”字形部件通过陶瓷销和陶瓷垫片与所述连杆固定连接。

3.如权利要求2所述的板材高温成形极限图的测试系统，其特征在于：

所述“井”字形部件中心设有一观察孔；

所述夹具包括两组水平方向夹具及两组竖直方向夹具。

4.如权利要求1所述的板材高温成形极限图的测试系统，其特征在于：

所述材料热/力模拟试验装置为材料拉伸试验机与加热设备的一体化装置或组合装置。

5.如权利要求3所述的板材高温成形极限图的测试系统，其特征在于，所述测量分析装置包括：

图像采集设备及测量分析设备；

所述图像采集设备用于通过所述观察孔获取试样变形的数据；

所述测量分析设备用于通过对比获取的试样变形数据中不同变形时刻试样表面随机分布的斑点阈值，计算变形试样的主次应变；

对不同变形试样应变的计算结果进行多项式拟合，获得成形极限图。

6.如权利要求1-5任一项所述的板材高温成形极限图的测试系统，其特征在于，所述试样包括：

十字形试样或单轴应变状态试样；

所述试样中间区域减薄，通过改变中间减薄区域的宽度a与长度b的比值a/b，获得对应不同应变状态的试样，拉伸变形量的控制是由试样的设计来完成的；

所述对应不同应变状态的试样，其臂上带有不同数量的缝隙，厚度变化的过渡部分由圆角过渡。

7.如权利要求6所述的板材高温成形极限图的测试系统，其特征在于：

所述十字形试样包括双向应变状态点试样、平面应变状态点试样、介于双向应变和平面应变状态点试样及介于单向应变和平面应变状态点试样；

所述单轴应变状态试样包括单向应变状态点试样。

8.一种板材高温成形极限图的测试方法，其特征在于，包括：

制备试样，通过改变试样中间减薄区域的长度a和宽度b的比值a/b，获得对应不同应变状态的试样；

在试样中间减薄区域设置图像识别层；

将试样安装于双轴拉伸装置；

将双轴拉伸装置安装于材料热/力模拟试验机，对制备的试样加热后进行拉伸变形；

通过拉伸过程中图样识别层的变化获取试样变形的数据，对获取的试样变形数据进行分析，计算变形试样的主次应变；

对不同变形试样应变的计算结果进行多项式拟合，获得成形极限图。

9.如权利要求8所述的板材高温成形极限图的测试方法，其特征在于：

所述试样包括十字形试样及单轴应变状态试样；

所述试样中间区域减薄，通过改变中间减薄区域的宽度a与长度b的比值a/b，获得对应不同应变状态的试样，拉伸变形量的控制是由试样的设计来完成的；

所述对应不同应变状态的试样臂上带有不同数量的缝隙，厚度变化的过渡部分由圆角过渡。

10.如权利要求9所述的板材高温成形极限图的测试方法，其特征在于：

所述十字形试样包括双向应变状态点试样、平面应变状态点试样、介于双向应变和平面应变状态点试样及介于单向应变和平面应变状态点试样；

所述单轴应变状态试样包括单向应变状态点试样。