[发明专利]一种厚向应力作用下的板材起皱性能试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种厚向应力作用下的板材起皱性能试验装置及方法，装置包括密闭箱体、拉伸装置、流体压力系统、加热系统、冷却系统、压力测量系统、温度测量装置和数据采集处理装置。本发明提出的板材起皱试验装置利用高压油液对板材提供厚向应力，扩展了起皱试验的试验条件；该装置的油液压力可调，适用于各种流体压力环境；试验装置能对试样和油液进行加热和恒温控制，调节精度高，升温快，效率高；并且具有冷却系统，在高温试验时能对箱体进行必要的冷却，提高试验装置的使用寿命；起皱试验方法创新性的提出了两种度量指标，一种是油腔内压力—拱曲高度曲线，一种是起皱系数，试验结果能够总结出材料的起皱性能与温度、油液压力间的定性关系。

主权项

一种厚向应力作用下的板材起皱性能试验装置，包括密闭箱体、拉伸装置、流体压力系统、加热系统、冷却系统、压力测量系统、温度测量装置和数据采集处理装置；密闭箱体包括箱体、固定模具、箱体盖板、闭合油缸和垫块；箱体中心具有凹腔，凹腔分为上、下两个部分，下部凹腔侧面开有凹槽，上部凹腔两个对称侧面分别设有一个拉伸杆安装孔，每个拉伸杆安装孔与一个拉伸杆配合；上部凹腔另外两个对称侧面分别设有一个固定模具，用来夹持和固定试验板材；箱体盖板和箱体固定连接，箱体盖板与箱体之间设有高温密封圈，箱体底部固定在垫块上，垫块安装固定在机架上；设有两套拉伸装置，对称设置，两个拉伸杆处于同一条直线上，拉伸装置包括主缸、活塞、拉伸杆、支撑块、试件夹头和位移传感器；拉伸杆水平穿透箱体的拉伸杆安装孔，位于工作腔内部的拉伸杆的端头通过固定有试件夹头，用于连接并预紧方板试验件，拉伸杆的另一端均位于箱体外，连接活塞，活塞设置在主缸中，支撑块固定在箱体的外壁表面，用于支撑拉伸杆；主缸固定在底座上，底座和机架连接在一起；在拉伸杆上设置有位移传感器，用于测量试验时的拉伸位移；加热系统包括保温层、加热单元和防溅隔板；保温层、加热单元和防溅隔板依次安装在密闭箱体的下部凹腔的凹槽中，防溅隔板与上部凹腔的内部侧壁相平齐，并与凹腔的底部内壁、上部凹腔的内部侧壁之间分别进行固定，使保温层、加热单元和防溅隔板之间形成加热室，上部凹腔的内部侧壁、防溅隔板的外壁、凹腔的底部内壁与箱体盖板内壁之间形成工作腔；流体压力系统包括流体压力产生装置和溢流阀；流体压力产生装置包括低压腔和高压腔，高压腔通过高压管路与工作油腔相连，流体压力产生装置将高压流体压入工作油腔，低压腔与溢流阀连接，通过设定溢流阀的压力，控制工作油腔中的压力；压力测量系统通过高压管路与工作油腔相通，固定在箱体外壁上，用于测量试验时油腔中的实际压力；温度测量装置固定在箱体外壁上，热电偶伸入工作油腔中用于测量工作油腔中的实际温度；在箱体壁上开出冷却水孔，通循环冷却水对箱体外壁进行冷却，形成冷却系统；数据采集处理装置通过线路分别与压力测量系统、温度测量装置连接，用于实时采集、处理和显示试验过程中的压力和温度数据。