[实用新型]一种SR‑CT力学试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及力学试验技术领域，特别涉及一种SR-CT力学试验系统。

背景技术

众所周知，材料的宏观力学性能在很大程度上是由材料本身内部微观结构决定的，且材料的微观结构往往对其宏观力学性能起到决定性的作用。材料的失效破坏从本质上讲，是由微观结构的损伤引起的，因此要了解材料失效破坏机理就需要实时研究材料内部微观结构的演化。现阶段虽然材料力学的研究范畴已经发展到微观结构，但是更多的集中在理论研究，而缺少高精度的实验性研究技术。因此需要发展一种能够在细微条件下研究材料力学行为的方法及技术。

SR-CT(Synchrotron Radiation-Computed Tomography同步辐射计算机断层扫描术)，简称为同步辐射CT技术，作为一种新型的检测技术，其能够实现对材料微观机构进行三维、无损实时在线的观测。

同步辐射CT力学试验系统中通常包括光源、力学试验装置以及数据重建系统，光源的作用在于发出同步辐射光，同步辐射光照射在力学试验装置的试验工件处，力学试验装置一方面对实验工件进行加载，另一方面进行旋转，以便在0°-180°范围内进行投影，投影后的数据被采集并送至数据重建系统，数据重建系统根据运算规则重建扫描图像。

目前的力学试验装置通常包括上支撑板和下支撑板，上支撑板和下支撑板之间对称设置有两根支撑柱，为了保证其刚度，不可避免的会增大支撑柱的尺寸。对于同步辐射CT试验，目前是采集0°-180°完整角度下的所有投影，然后再通过滤波反投影重建算法重建出扫描图像，较粗的支撑柱在投影过程中的遮挡角较大，使得采集投影的角度减小，这将导致重建后的扫描图像质量较差，无法准确观测材料微观结构的变化。

因此，如何能够有效提高重建后的扫描图像质量，以便准确反映材料微观结构的变化是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种SR-CT力学试验系统，以便能够有效提高重建后的扫描图像质量，准确反映材料的微观结构变化。

为达到上述目的，本实用新型所提供的SR-CT力学试验系统，包括光源、力学试验装置以及数据重建系统，所述力学试验装置包括上支撑板和下支撑板，用于夹持试验工件的夹头位于所述上支撑板和所述下支撑板之间，且所述上支撑板和所述下支撑板之间设置有多根支撑柱，所述支撑柱的根数大于2，且所述支撑柱均匀布置于同一圆周上。

优选的，所述上支撑板和所述下支撑板之间设置有4-8根所述支撑柱。

优选的，所述上支撑板和所述下支撑板之间设置有6根所述支撑柱。

优选的，所述下支撑板上设置有力传感器，所述力传感器位于所述支撑柱围成的圆周中心，所述力传感器上设置有下部载物台；所述上支撑板上设置有加载装置，所述加载装置的输出端连接有上部载物台，试验工件的上端被连接于所述上部载物台的上夹头夹持，下端被连接于所述下部载物台的下夹头夹持。

优选的，所述加载装置为微米促动器。

优选的，所述上夹头以及所述下夹头均具有用于夹持所述试验工件的夹持端和与所述夹持端相连的膨大端，所述上部载物台上设置有与所述上部夹头的膨大端形状适配的上部卡装槽，所述下部载物台上设置有与所述下部夹头的膨大端形状适配的下部卡装槽。

优选的，其特征在于，所述支撑柱所围成的圆周的直径为40mm。

优选的，所述支撑柱的直径为4mm。

可以看出，本实用新型中所公开的SR-CT力学试验系统中，力学试验装置在上支撑板和下支撑板之间设置了多于2根的偶数根支撑柱，相比于采用两根支撑柱的传统力学实验装置，在需要支撑的负载质量不变的前提下，本实用新型中的力学实验装置单根支撑柱的直径可以做的更小，这使得在进行投影时，每根支撑柱所造成的连续遮挡角减小，而且经过测算，在0°-180°的范围内，所有支撑柱的总遮挡角也比两根支撑柱所造成的总遮挡角要小，每根支撑柱所造成的连续遮挡角不大于15°，这使得可取得有效投影的角度范围增加，为后续数进行图像重建提供了更多的投影数据支持，这可以有效提高重建后的扫描图像质量；另外由于有效投影角度范围的增加，投影数据增多，因此还为等间距稀疏离散采样提供了可能，采用等间距离散采样配合稀疏重构算法可以有效提高图像重建速度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中所公开的力学试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中所公开的力学实验装置的支撑柱在下支撑板上的分布示意图；