[发明专利]蠕变-疲劳裂纹扩展试验装置及相应的测试方法

权利要求书

1.一种蠕变-疲劳裂纹扩展试验装置，其特征在于，包括加载系统、控温系统和测量采集系统，所述的测量采集系统包括载荷线位移量测系统和裂纹长度量测系统，所述的加载系统包括夹具、连杆装置、力传感器和绝缘头，所述的夹具包括上夹具和下夹具，试样的上下两端分别与所述的上夹具和所述的下夹具固定连接，所述的夹具的一端与所述的试样连接，所述的夹具的另一端与所述的连杆装置固定连接，所述的连杆装置与绝缘头固定连接，所述的绝缘头包括上绝缘头和下绝缘头，所述的下绝缘头的底部设置有力传感器，所述的试样位于高温炉内，所述的高温炉与所述的控温系统和测量采集系统连接，所述的试样通过交流伺服电机及控制器进行加载。

2.根据权利要求1所述的蠕变-疲劳裂纹扩展试验装置，其特征在于，所述的装置还包括主机框架，所述的交流伺服电机及控制器与该主机框架固定连接，所述的主机框架包括上横梁、中横梁、底座和立柱，所述的交流伺服电机及控制器固定设置于所述的底座的上表面，两根所述的立柱的底端固定于所述的底座，所述的上横梁的两端分别与所述的立柱的上端固定连接，所述的中横梁的两端分别与所述的立柱的中间部位固定连接。

3.根据权利要求2所述的蠕变-疲劳裂纹扩展试验装置，其特征在于，每个所述的绝缘头均包括外套和螺钉，螺钉套设于所述的外套内，垫环与所述的外套的内壁固定连接，所述的螺钉通过所述的垫环固定连接于所述的外套，所述的螺钉和所述的垫环之间设置有垫片，且所述的垫片紧密抵靠所述的螺钉和所述的垫环，所述的上绝缘头的螺钉与所述的上横梁固定连接。

4.根据权利要求1所述的蠕变-疲劳裂纹扩展试验装置，其特征在于，所述的载荷线位移量测系统包括载荷线位移采集装置、夹式引伸计和距离传感器，所述的夹式引伸计分别与所述的上夹具和所述的下夹具连接，所述的夹式引伸计与所述的距离传感器连接，该距离传感器连接于所述的载荷线位移采集装置，且所述的距离传感器设置于所述的高温炉的外部。

5.根据权利要求1所述的蠕变-疲劳裂纹扩展试验装置，其特征在于，所述的裂纹长度量测系统包括电位采集仪和直流电源，所述的电位采集仪和所述的直流电源均通过导线与所述的试样连接。

6.一种通过权利要求1～5中任一项所述的蠕变-疲劳裂纹扩展试验装置的蠕变-疲劳的测试方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

（1）测量所述的试样的尺寸；

（2）所述的试样进行疲劳裂纹的预制；

（3）所述的试样与所述的裂纹长度量测系统进行连接；

（4）所述的试样与热电偶进行连接；

（5）所述的试样与所述的夹具进行固定连接；

（6）所述的试样与所述的载荷线位移量测系统进行连接；

（7）通过所述的高温炉对所述的试样进行加热；

（8）试样通过交流伺服电机及控制器进行加载。

7.根据权利要求6所述的蠕变-疲劳的测试方法，其特征在于，所述的测量所述的试样的尺寸包括以下步骤：

（1-1）通过量具对所述的试样的韧带区域的三点处测量厚度，并计算厚度平均值；

（1-2）用量具在所述的试样的裂纹所在截面处测量宽度。

8.根据权利要求6所述的蠕变-疲劳的测试方法，其特征在于，所述的试样与热电偶进行连接包括以下步骤：

（4-1）所述的热电偶固定于所述的试样的无裂纹轮廓区；

（4-2）将云母片设置于所述的热电偶和所述的试样之间。

9.根据权利要求6所述的蠕变-疲劳的测试方法，其特征在于，所述的试样通过交流伺服电机及控制器进行加载包括以下步骤：

（8-1）所述的试样加载三角形波的试验力进行疲劳裂纹扩展测试；或者所述的试样加载梯形波的试验力进行蠕变-疲劳裂纹扩展测试。