[发明专利]液压气动中应变率拉伸试验装置及方法

权利要求书

1.液压气动中应变率拉伸试验装置，其特征在于，包括输出杆(1)、拉伸试件(23)、测试应变片(2)、输入杆(3)、圆柱状缸体(10)、活塞(7)、活塞杆(24)、流量控制阀(11)、高压快开电磁阀(12)、水路控制单元和气路控制单元；

圆柱状缸体(10)的内腔被活塞(7)分割为气室(5)和水室(9)，位于气室(5)内的活塞杆(24)的右端与活塞(7)的左端面同轴连接，输入杆(3)的右端穿过气室(5)左端盖并与活塞杆(24)的左端同轴连接；

拉伸试件(23)的两端分别与端部粘贴测试应变片(2)的输入杆(3)和输出杆(1)连接；

水室(9)的右端盖中心沿轴向依次设置有流量控制阀(11)和高压快开电磁阀(12)；

水路控制单元，用于向水室(9)注水；还用于实验结束后在气路控制单元的协助下将水室(9)中的水排空；

气路控制单元，用于向气室(5)充入惰性气体；还用于保持充气过程中活塞(7)两侧的压力平衡；还用于在拉伸实验时实现对气室(5)内气体压力的释放；还用于在拉伸实验时实现往水室(9)内充水时排空水室内的气体；还用于在试验结束后将气室中的惰性气体排空。

2.根据权利要求1所述液压气动中应变率拉伸试验装置，其特征在于，还包括超动态应变仪和时间历程监测单元；超动态应变仪同时与两个测试应变片(2)电连接，实现测量拉伸试件(23)在应变时间历程中两侧的应力载荷数据；时间历程监测单元用于测量拉伸试件(23)发生应力形变的时间历程数据。

3.根据权利要求2所述液压气动中应变率拉伸试验装置，其特征在于，时间历程监测单元采用以下任一技术方案：

技术方案一、采用激光位移传感器(22)实现测量，输入杆(3)的左端设置有固定挡块，通过激光位移传感器(22)监测固定挡块来实现测量拉伸试件(23)的应变时间历程；

技术方案二、在拉伸试件(23)上粘贴应变片，通过应变片测得拉伸试件(23)的应变时间历程；

技术方案三、在拉伸试件(23)上喷射散斑，通过数字散斑DIC技术监测拉伸或压缩过程中拉伸试件(23)的形变来确定应变时间历程。

4.根据权利要求3所述液压气动中应变率拉伸试验装置，其特征在于，还包括数字示波器，激光位移传感器(22)的数据输出端与数字示波器的数据输入端连接。

5.根据权利要求1所述液压气动中应变率拉伸试验装置，其特征在于，水路控制单元包括注水漏斗(14)、一号高压手动截止阀(8)和二号高压手动截止阀(13)；注水漏斗(14)通过二号高压手动截止阀(13)与水室(9)上部连通；水室(9)下部通过一号高压手动截止阀(8)与外界连通。

6.根据权利要求1～5任一权利要求所述液压气动中应变率拉伸试验装置，其特征在于，气路控制单元包括高压气源分配器(18)、惰性气体瓶(21)、三号高压手动截止阀(15)、四号高压手动截止阀(16)、五号高压手动截止阀(17)和七号高压手动截止阀(20)；

惰性气体瓶(21)的出气口通过七号高压手动截止阀(20)与高压气源分配器(18)的气源入口连通；

高压气源分配器(18)通过五号高压手动截止阀(17)与外界连通；

高压气源分配器(18)通过四号高压手动截止阀(16)与气室(5)连通；高压气源分配器(18)通过三号高压手动截止阀(15)与水室(9)连通。

7.根据权利要求6所述液压气动中应变率拉伸试验装置，其特征在于，气路控制单元还包括六号高压手动截止阀(19)和气压表，气压表用于监测高压气源分配器(18)内部气压，气压表与高压气源分配器(18)之间的管路上设置有六号高压手动截止阀(19)。

8.根据权利要求1所述液压气动中应变率拉伸试验装置，其特征在于，活塞(7)采用铝合金活塞。