[发明专利]十字双拉表征加热测试平台及方法

说明书

本公开提供了一种十字双拉表征加热测试平台及方法，包括感应加热控温系统、拉伸控制系统和应变测量系统，感应加热控温系统包括金属板、感应线圈、温度传感器和感应加热电源，所述可调节感应加热电源与感应线圈连接，所述感应线圈平行设置于金属板一侧，利用金属板受感应线圈作用被加热提供热环境，金属板平行设置于双向十字拉伸装置上侧，通过调整所述感应线圈的电流值，使温度达到设定值。本公开能够精确测试板材在高温下等双拉及不同加载比例下材料的力学性能及成形性能。

技术领域

本公开属于金属板材力学性能及成形性能表征测试领域，具体涉及一种十字双拉表征加热测试平台及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

十字双拉能获得板材在等双拉及不同应变路径下板材的力学性能、屈服准则及成形极限，而不同温度下板材在等双拉及不同应变路径下的力学性能、屈服准则及成形极限对指导板材成形工艺尤为重要。

据发明人了解，目前能够对金属进行不同温度下双向十字拉伸性能测试的平台，一般均是由液压式或机械式双向拉伸装置和加热炉二者组合而成，而在加热炉内进行不同温度拉伸测试，尤其是高温测试时，由于封闭的炉体中的高温空气、玻璃对光线折射等原因，导致非接触应变测量技术不能很好的应用，影响测试精度，进而无法获得精确的板材力学性能及成形性能。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种十字双拉表征加热测试平台及方法，本公开能够精确测试板材在不同温度等双拉及不同加载比例下材料的力学性能、屈服准则及成形性能。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种十字双拉表征加热测试平台，包括电加热控温系统、拉伸控制系统和应变测量系统，其中：

所述拉伸控制系统包括试验机、双向十字拉伸装置、标尺光栅和力值传感器，所述试验机与双向十字拉伸装置相连，对其施加压力，所述双向十字拉伸装置用于夹持并拉伸待测试件，所述标尺光栅与所述力值传感器用于读取所述试件的拉伸长度和力值；

所述电加热控温系统包括金属板、感应线圈、温度传感器和感应加热电源，所述感应加热电源与感应线圈连接，所述感应线圈设置于金属板一侧，利用金属板受感应线圈作用被加热提供热环境，金属板平行设置于双向十字拉伸装置上侧，通过调整所述感应线圈的电流值，使温度达到设定值；

所述应变测量系统包括相互连接的测量头和处理器，所述测量头包括用于采集拉伸过程中图像的相机，所述处理器根据图像获得试件在设定温度下拉伸测试过程的应变值。

通过上面的方案，可以通过金属板受感应线圈传热而产生热环境，同时，利用测量头和处理器自动得到应变测量结果，能够克服现有的热环境十字拉伸试验平台无法准确获取试件应变场的不足，能够精确测试板材在高温下等双拉及不同加载比例下材料的力学性能、屈服准则及成形性能。

作为可选择的实施方式，所述金属板固定设置在支撑架上，使得所述金属板的一侧与试件相平行，另一侧与感应线圈相平行。

作为可选择的实施方案，所述感应加热电源连接有PLC控制系统，用于控制感应加热电源输出功率，实现拉伸试件温度的自动调节控制。

作为可选择的实施方案，所述支撑架上还设置有感应线圈安装件，所述感应线圈安装件包括安装板，所述安装板的两端分别通过固定件固定安装在支撑架上。

作为可选择的实施方案，所述感应线圈的两根引出线穿过安装板与感应加热电源连接。

作为可选择的实施方案，所述拉伸试件的受热区域设置有热电偶丝。