[发明专利]脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法

权利要求书

1.一种脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法，其特征在于：所述脆性试件的状态通过力传感器(9)、位移传感器(10)进行实时监测，试件(14)设置在传感器(9)和地面之间；

在检测到试件(14)进入下降段脆断临界状态时，即位移控制条件下试件承载力减小、位移变形增大且位移控制精度超差，此时立即反向加载，使原来连接高压进油管(1)的加载腔切换到低压回油管(12)，让压力快速衰减；同时原来的回油腔变成加载腔，腔内的油液一方面拖住活塞(6)，阻止其惯性下滑，另一方面加快原来加载腔的卸压，同时加载设备所储存的弹性能释放和加载设备弹性变形的恢复也由活塞杆(7)的反向回收来抵消，直到原加载腔的压力小于试件(14)的承载力重新取得平衡而恢复正常控制；如此循环直到满足试验停止条件试件即承载力F₂小于预设试验停止力阈值P_F或者试件变形大于预设试验停止位移阈值P_L；

对试件进入下降段脆断临界状态的检测依据是位控命令恒定时，试件(14)承载力降低、试件位移变形增大、目标位移与位移命令误差超过控制精度所允许误差。

2.根据权利要求1所述的一种脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法，其特征在于：控制器(13)在位控方式下实时采集位移传感器(10)和力传感器(9)数据，并根据承载力减小、位移变形增大且位移控制精度超差进行试件脆断状态判定，一旦控制器(13)判定目前试件处于脆断状态，就控制电液伺服阀(2)执行换向操作，把高压进油管(1)接到下腔油管(11)，向油缸(4)的下腔(8)注入高压油，同时把低压回油管(12)接到上腔油管(3)，让油缸(4)的上腔(5)内的油液卸压并回流，这样活塞(6)带动活塞杆(7)反向运动给试件卸载并释放设备储存的弹性能，直到试件脱离脆断状态后继续正常加载；

ΔL_L是人为设定的每次位移加载命令的增幅，也就是油缸向下移动的位移增幅，也就是说，位移命令每次在原来的基础上增加ΔL_L；

ΔU_L是人为设定的每次位移卸载命令的增幅，也就是油缸向上移动的位移增幅，也就是说，位移命令每次在原来的基础上减少ΔU_L；

P_L是人为设定的预设试验停止条件位移阈值，也就是说，当试件的变形大于P_L，那么试件的变形量满足试验要求；

δ_L是人为设定的系统控制精度，也是控制系统误差带，当两次测量值差的绝对值大于δ_L，说明当前处于失控状态。

3.根据权利要求1所述的一种脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法，其特征在于：该方法的实施过程如下，

S1首先测量当前试件承载力F，赋值给F₁，测量位移L，赋值给L₁；

S2读取当前位移控制加载命令C_L，C_L是控制器试件承载当前控制电液伺服阀动作的操作值；

S3测量当前力F，赋值给F₂，测量位移L，赋值给L₂；

当前力或位移满足停止条件，即力降到阀值P_F以下或者变形达到阀值P_L以上，试验结束；

S4否则判断试件是否处于脆断临界状态；

S5.1如果是，把当前的力和位移分别赋给F₁和L₁，然后用当前位移命令减去位移卸载增幅，即以目前位置为基准，向反方向提活塞和活塞杆；此时，控制器控制伺服阀换向，原来的加载腔由高压进油管切换到低压回油管，同时原来卸载腔变为加载腔切换到高压进油管，实现上腔的迅速卸载和弹性能的释放；

S5.2如果不是脆断临界状态，把当前的力和位移分别赋给F₁和L₁，然后在原命令基础上增加位移加载增幅，继续试验；

S6测量当前力F，赋值给F₂，测量位移L，赋值给L₂，继续此循环；

S7直到试验结束。