[发明专利]一种低温丝材拉伸测试试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种低温丝材拉伸测试试验装置及方法，包括保温筒、内筒、管道、上连接杆和下连接杆；保温筒嵌套在内筒外部，与内筒间隙设置，间隙形成外密封腔，外密封腔内装有低温介质，外密封腔底部通过管道与内筒内部连通，管道上设置有阀门；上连接杆底部同轴连接有丝材连接杆顶部，上连接杆与丝材连接杆的连接处设置有拉力传感器，丝材连接杆上设置有位移传感器，丝材连接杆底部穿过内筒顶部位于内筒中，丝材连接杆与内筒顶部密封活塞连接；下连接杆周面与保温筒底部密封可拆卸连接，下连接杆顶部穿过内筒底部位于内筒中，下连接杆顶部设置有丝材夹具。能够在低温环境下对丝材构件进行拉伸测试。

技术领域

本发明属于金属材料测试领域，涉及一种低温丝材拉伸测试试验装置及方法。

背景技术

目前，随着智能材料的不断发展，传统试验仪器不能满足特殊试验条件。实际研究中，要达到特殊条件，需要耗费很大的财力，并且传统设备在特殊环境中工作特性也不稳定，比如达到超低温环境，超低温的介质成本高，易挥发，因此现有试验环境达到超低温需要耗费大量财力物力，并且很难保证温度的稳定可控，导致无法保证试验的准确性，考虑研究的便利性，需要开发小型低成本测试试验装置来满足低温测试的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种低温丝材拉伸测试试验装置及方法，能够在低温环境下对丝材构件进行拉伸测试。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种低温丝材拉伸测试试验装置，包括保温筒、内筒、管道、上连接杆和下连接杆；

保温筒嵌套在内筒外部，与内筒间隙设置，间隙形成外密封腔，外密封腔内装有低温介质，外密封腔底部通过管道与内筒内部连通，管道上设置有阀门；

上连接杆底部同轴连接有丝材连接杆顶部，上连接杆与丝材连接杆的连接处设置有拉力传感器，丝材连接杆上设置有位移传感器，丝材连接杆底部穿过内筒顶部位于内筒中，丝材连接杆与内筒顶部密封活塞连接；

下连接杆周面与保温筒底部密封可拆卸连接，下连接杆顶部穿过内筒底部位于内筒中，下连接杆顶部设置有丝材夹具。

优选的，外密封腔底部设置有双向泵。

优选的，低温介质采用液态氮，保温筒顶部设置有进液口，外密封腔底部设置有压力传感器。

优选的，内筒顶底分别设置有温度传感器。

优选的，内筒顶底分别设置有温度传感器，内筒顶底分别设置有搅拌器。

优选的，丝材连接杆设置有通孔，通孔与内筒同轴，通孔内设置有楔形块。

一种基于上述任意一项所述试验装置的低温丝材拉伸测试方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤一，将丝材构件两端分别连接至丝材连接杆和丝材夹具上，丝材连接杆与内筒顶部密封活塞连接，下连接杆与保温筒底部密封固定；

步骤二，上连接杆受到向上的力，下连接杆受到向下的力，得到拉力大小和丝材构件伸长长度，根据拉力大小和丝材构件伸长长度得到丝材构件的应力应变曲线图和应力位移曲线图；

步骤三，控制阀门向内筒中注入低温介质，重复步骤二，并且每次低温介质的注入量不同，得到不同低温下丝材构件的应力应变曲线图和应力位移曲线图。

优选的，步骤三中，根据内筒中的温度传感器，通过控制低温介质的注入量，调节内筒中的温度至所需温度。

优选的，步骤一中，包括以下步骤；

1.1，将丝材构件底部固定在丝材夹具上，再将丝材构件及丝材夹具从内筒底部伸入内筒中，下连接杆与保温筒底部密封固定；