[发明专利]脆性材料高低温加载下力学特性损伤变化测量系统及方法

摘要

一种脆性材料高低温加载下力学特性损伤变化测量系统及方法，属于脆性材料测量系统及方法。该系统增加了温度应力耦合加载装置，声发射信号采集装置以及影像采集装置；利用温度应力耦合加载装置，实验环境更能接近实际环境，比如深部岩石所处的环境，使得实验研究结果更具有参考价值；利用影像采集装置结合数字图像相关技术得到试验过程中试件局部的位移场以及应变场，该测量方法具有非接触、全场测量、应用广、精度高、对原始数据的采集方式简单、测量要求环境低、便于实现整个系统的自动化。利用声发射信号采集装置，通过测量压裂的能量释放来检测裂隙的形成和演化，使得加载环境下脆性材料比如岩石的损伤与衰减可以在宏观和微观下进行描述。

主权项

1.一种脆性材料高低温加载下力学特性及损伤变化测量系统，其特征是：测量系统包括：力学特性测试装置、温度应力耦合加载装置、声发射信号检测装置和影像采集装置；影像采集装置位于温度应力耦合加载装置的一侧，力学特性测试装置和声发射信号检测装置分别与温度应力耦合加载装置连接；所述的力学特性测试装置：一个计算机系统，全程数字控制，能够自动计算实验试件的应力、应变，能够控制高低温环境箱的温度，能够安全方便的操控加载装置；所述的温度应力耦合加载装置：由具有透明壁的高低温环境箱与电液伺服的加载装置构成，加载装置能在环境箱工作的同时进行加载，实现了温度场与应力场的耦合；环境箱具有透明壁，方便影像采集装置采集影像。所述的声发射信号采集装置：用美国的PCI‑2 声发射采集装置采集材料试验过程中的声发射信号并采用希尔伯特黄变换对声发射信号进行分析；所述的影像采集装置：由高速摄像机与材料试件两侧的对称光源组成，并采用数字图像相关技术对采集到的影像进行位移场与应变场分析。