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[发明专利]用高能X射线进行原位成像的电控压缩试验机及试验方法-CN202010320992.1在审
发明人： 吴圣川;谢成;吴正凯;胡雅楠;康国政;张海鸥;王桂兰;赵晋津;张博;李玮洁;葛敬冉;杨绍普;梁军;黄海明 -专利权人：西南交通大学;华中科技大学;石家庄铁道大学;北京交通大学;北京理工大学
申请日： 2020-04-22 - 公布日： 2020-07-10 - 主分类号： G01N23/046 文献下载
摘要：本发明公开了一种用高能X射线进行原位成像的电控压缩试验机及试验方法，采用高精度伺服电机作动，利用二级蜗轮蜗杆减速器将电机的旋转运动转化为下夹具的上下直线运动，试样通过上、下夹具固定，通过下夹具的位移控制对试样施加压缩应力，采用微型动态力传感器及激光振动计实时采集试验过程中试样所受载荷及位移，通过控制单元实现试验机的闭环控制。本发明的试验机是一种具有高精度、较大载荷、体积小、质量轻、能够实现单调压缩等特性的原位压缩材料试验装置，可以实现与同步辐射光源试验平台的良好兼容，满足样品平台对重量、尺寸的要求，能够对各单调加载应力水平下材料的内部结构、典型缺陷进行实时监测。
高能射线进行原位成像压缩试验方法

[发明专利]基于先进光源原位成像的超高周疲劳损伤试验系统-CN201910523647.5有效
发明人： 吴圣川;吴正凯;鲍泓翊玺;谢成;胡雅楠;刘宇杰;康国政;王清远;何超;付亚楠;肖体乔;李可;钱桂安;洪友士;袁清习 -专利权人：西南交通大学;成都大学;中国科学院上海应用物理研究所;中国科学院力学研究所;中国科学院高能物理研究所
申请日： 2019-06-17 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： G01N21/88 文献下载
摘要：本申请提供一种基于先进光源原位成像的超高周疲劳损伤试验系统，通过将超高周疲劳试验设备中的载荷传感装置及驱动装置安装在试验基座上，将驱动装置与超声共振装置连接，以通过超声共振装置固定待测试件，并通过驱动装置带动超声共振装置靠近或远离载荷传感装置，其中超声共振装置在待测试件与载荷传感装置接触时对待测试件施加超声谐振波，载荷传感装置用于对驱动装置施加的载荷进行检测，以实现对待测试件的快速疲劳损伤试验。本申请还通过在试验设备周围设置先进光源及成像捕捉设备，使先进光源发出的射线投射在待测试件上，并由成像捕捉设备对穿透待测试件的射线进行捕捉，以实现对待测试件内部的疲劳损伤演变过程的原位成像监控。
基于先进光源原位成像超高疲劳损伤试验系统

[发明专利]增材材料高通量试样制备方法、表征平台和表征实验方法-CN201810841444.6有效
发明人： 吴圣川;吴正凯;胡雅楠;宋哲;康国政 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-07-27 - 公布日： 2020-03-20 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明提供了一种增材材料高通量试样制备方法、表征平台和表征实验方法，该方法包括：接收高通量试样的设计数据；设计数据至少包括设计试样的标距段；按照设定的移动速度，将多个设计试样输送至设定位置；每个设计试样包含指定的元素材料；在设定位置，通过热源对设计试样进行烧结，得到高通量试样；在烧结过程中，设计试样的每个标距段对应指定的热源功率。通过此方式，可以同时获得不同类型的增材材料的测量数据，减少了实验的工作量和时间，提高了增材制造材料的快速筛选和优化。
材料通量试样制备方法表征平台实验

[实用新型]基于X射线成像的大载荷高频率原位拉伸和疲劳试验机-CN201920351715.X有效
发明人：吴正凯;吴圣川;谢成;宋哲;鲍泓翊玺;胡雅楠;康国政;刘宇杰 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2019-03-20 - 公布日： 2020-03-20 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：一种基于X射线成像的大载荷高频率原位拉伸和疲劳试验机，成像位移台可转动地安装在试验平台上，底座固定在成像位移台上，机架安装在底座上，伺服液压缸安装在机架上，下夹具旋接在该液压缸的活塞杆上端，支撑座平台固定在机架的四根立柱上，支撑筒位于支撑座平台上方，透明围罩嵌装在支撑座平台与支撑筒之间，上夹具固定在支撑筒上，电液伺服阀分别与该液压缸的上、下油腔连通，载荷传感器、电液伺服阀以及X射线探测器分别顺次与数据采集与控制单元和数据处理单元连接。本实用新型具有大载荷、高频率、小体积、高精度等特点。
基于射线成像载荷频率原位拉伸疲劳试验

[发明专利]混合轴箱布置的铁路车轴装置-CN201810295348.6有效
发明人： 吴圣川;刘宇轩;康国政;胡雅楠;刘宇杰 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-04-03 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： B61F15/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种混合轴箱布置的铁路车轴装置，属于轨道交通领域。混合轴箱布置的铁路车轴装置包括车轴本体，车轴本体上根据标准轨距间隔设置有第一轮座和第二轮座；车轴本体上还间隔设置有第一轴箱座和第二轴箱座，第一轴箱座设置在第一轮座远离第二轮座的一侧，第二轴箱座位于第一轮座和第二轮座之间。这种铁路车轴装置在曲线半径较小的铁轨上运行的时候，由于车轮磨损较小，从而可以有效降低车轮和铁轨之间产生的噪音，并且在工作的时候，车轴本体的高应力区较小，便于对车轴本体的检修和维护，提高轨道交通工具的使用效率。
轴箱轮座车轴本体铁路车轴间隔设置铁轨轨道交通工具标准轨距车轮磨损高应力区轨道交通使用效率车轮检修噪音维护

[发明专利]含温控机构的同步辐射原位成像疲劳试验机及其试验方法-CN201611213181.1有效
发明人： 吴圣川;宋哲;张思齐 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-12-23 - 公布日： 2019-08-20 - 主分类号： G01N3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种含温控机构的同步辐射原位成像疲劳试验机及其试验方法，属于疲劳试验机领域，包括底座和顶盖，底板的底部十字架嵌合在同步辐射光源平台上，在同步辐射光源平台的圆筒形状底座之上设有夹持机构，在底座和圆筒形状的顶盖之间设有温控机构。其试验方法为：将试样装夹在上夹具与下夹具之间，然后固定好内层围罩及外层围罩，输入温控气流和氮气至该试验机内层围罩的内侧和外层，实现对试样的控温和防止围罩出现水雾；然后启动伺服电机，对试样施加竖向的往复载荷，由载荷传感器采集压力。本试验机能够分析不同温度下试样的疲劳性能，能更好地观察到材料的微观组织形貌和缺陷。
温控机构同步辐射原位成像疲劳试验及其方法

[发明专利]模拟多环境的同步辐射原位成像拉伸试验机及其试验方法-CN201710122427.2有效
发明人： 吴圣川;宋哲;张思齐;康国政 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2017-03-03 - 公布日： 2019-08-20 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟多环境的同步辐射原位成像拉伸试验机及其试验方法，属于材料拉伸试验机领域，包括可旋转的单拉底座，单拉底座上方设有数显推拉力计，数显推拉力计与下夹具的下部固定连接，上夹具上部固定连接到套筒，套筒有设有弹簧和套筒轴，套筒轴顶部连接到加载机构的加载连接部位，加载机构设有棘轮和棘爪来实现自锁功能。本试验机还设有原位成像系统、加湿装置和温控装置。本试验机把力学拉伸试验与同步辐射成像技术合理地应用在一起，有利于得到材料内部的三维立体图像；并且可在高温、低温、高湿度、多氧等复杂环境下得到材料组织的微观结构变化和微观变形损伤，能更好的观察到材料的微观组织形貌和缺陷。
模拟环境同步辐射原位成像拉伸试验及其方法

[发明专利]高速动车组走行部运动部件早期缺陷扩展诊断方法-CN201811447589.4在审
发明人：杨绍普;李建军;刘永强;吴圣川;马世卿;张依凡;张洋;桑德利;赵文杰;赵晋津;陈心灵;代国伟;杨新梦 -专利权人：石家庄铁道大学;西南交通大学
申请日： 2018-11-29 - 公布日： 2019-04-09 - 主分类号： G01N23/2251 文献下载
摘要：本发明提供了一种高速动车组走行部运动部件早期缺陷扩展诊断方法。该方法将同步辐射技术、原位扫描电子显微技术、电子衍射技术等已经比较成熟的技术组合运用，可以有效的识别判断高速动车组走行部运动部件早期微观缺陷及其在受力状态下的扩展情况，并进一步通过ABAQUS等有限元仿真模拟软件可以有效预测缺陷扩展趋势。所述方法区别于传统的故障诊断技术，从材料微观层面上解释了高速动车组走行部运动部件缺陷扩展机理。
高速动车组缺陷扩展运动部件走行部扫描电子显微技术电子衍射技术故障诊断技术同步辐射技术诊断仿真模拟受力状态微观层面微观缺陷传统的预测成熟

[发明专利]适用于负应力比的基于低周疲劳性能参数的裂纹扩展速率预测方法-CN201610525472.8有效
发明人： 吴圣川;徐忠伟;张思齐;蔡力勋 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-07-06 - 公布日： 2019-03-01 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于负应力比的基于低周疲劳性能参数的裂纹扩展速率预测方法，采用低周疲劳试验数据拟合出低周疲劳参数，与材料不同应力比门槛值共同代入模型公式，可预测裂纹扩展速率。本发明方法克服了现有基于疲劳裂纹扩展速率试验、门槛值试验的裂纹扩展速率预测方法，昂贵、耗费时间长的缺点；此外更为重要的是本方法预测的结果与实验数据更加相符、准确；即使是难以有效、准确预测的负应力比的情况，本模型的预测效果也十分准确。本发明对于航空航天、核电、管道、高速铁路等关键重大工程广泛存在的疲劳裂纹扩展速度预测、剩余寿命预测具有重要的意义。
适用于应力基于疲劳性能参数裂纹扩展速率预测方法

[实用新型]高频原位成像疲劳试验机-CN201820482462.5有效
发明人：吴正凯;吴圣川;宋哲;康国政;胡雅楠;刘宇杰 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-04-03 - 公布日： 2018-12-21 - 主分类号： G01N3/38 文献下载
摘要：本实用新型涉及材料测试技术领域，具体涉及一种高频原位成像疲劳试验机，其包括：试验机机体、试样夹持机构、预置力加载机构和音圈电机。试样夹持机构用于夹持固定试样，试样夹持机构包括相对设置的第一夹持组件和第二夹持组件。预置力加载机构设置于试样夹持机构的第一夹持组件一侧，用于对试样施加预设拉压力。音圈电机固定连接于试验机机体，且音圈电机的作动轴连接于第二夹持组件。其通过音圈电机实现高频作动，对试样进行高频疲劳，利用高能X射线对材料内部疲劳损伤进行三维成像，进而研究材料的高周乃至超高周疲劳失效机制。
试样夹持机构夹持组件音圈电机疲劳试验机原位成像力加载试验机预置本实用新型高能X射线材料测试材料内部机构设置夹持固定疲劳失效疲劳损伤三维成像相对设置研究材料作动轴预设电机疲劳施加

[实用新型]同步辐射用真空/高压可调幅原位疲劳试验机及其组件-CN201820482988.3有效
发明人：宋哲;吴圣川;胡雅楠;吴正凯;康国政 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-04-03 - 公布日： 2018-12-21 - 主分类号： G01N3/38 文献下载
摘要：本实用新型涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种同步辐射用真空/高压可调幅原位疲劳试验机及其组件。同步辐射用真空/高压可调幅原位疲劳试验机包括容纳试样的容纳装置、在容纳装置内形成高压环境或抽真空环境的环境生成装置、对试样进行夹持的夹持装置以及对夹持装置的一端提供上下运动载荷的转动传动动力装置，环境生成装置与容纳装置连接，夹持装置放置于容纳装置内，夹持装置的一端与转动传动动力装置连接。其采用转动传动，具有传动平稳可控、噪声低、输出波形良好可调等技术优点，同时，引入环境生成装置为试样的疲劳检测提供更多样且恶劣的检测环境，保证检测结果的准确性。
夹持装置容纳装置环境生成装置疲劳试验机调幅同步辐射转动传动动力装置机械设备领域本实用新型抽真空环境传动平稳高压环境技术优点检测结果疲劳检测上下运动输出波形传动夹持可调可控噪声容纳引入检测保证

[实用新型]一种夹持机构以及同步辐射原位成像疲劳试验机-CN201820469688.1有效
发明人：胡雅楠;吴圣川;宋哲;吴正凯;康国政 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-04-03 - 公布日： 2018-12-21 - 主分类号： G01N23/04 文献下载
摘要：本实用新型涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种夹持机构以及同步辐射原位成像疲劳试验机。夹持机构用于同步辐射原位成像疲劳试验机试样的夹持固定，被上夹具夹持试样的一端具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，上夹具包括对第一表面进行水平夹持的水平夹持组件、对第二表面进行竖直方向夹持的竖直夹持件以及控制水平夹持组件和竖直夹持件形成大小可调节并夹紧试样的夹紧腔的控制组件，水平夹持组件和竖直夹持件分别与控制组件连接。该夹持机构极大地简化了试样的安装方式，消除了试样安装过程中可能产生的扭力影响，利用控制装置增加了自锁能力，有助于提高试验精度。
夹持机构水平夹持竖直疲劳试验机第一表面同步辐射原位成像夹持件第二表面控制组件上夹具夹持机械设备领域本实用新型安装方式夹持固定控制装置试样安装夹紧腔可调节夹紧扭力自锁试验

[发明专利]含外物损伤车轴疲劳极限确定方法、装置和实现装置-CN201810781962.3在审
发明人： 吴圣川;刘宇轩;康国政 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-07-16 - 公布日： 2018-12-11 - 主分类号： G01N3/56 文献下载
摘要：本发明提供了一种含外物损伤车轴疲劳极限确定方法、装置和实现装置，其中，该方法包括：获取含外物损伤的标准试样，该标准试样从待分析车轴取样获得，该标准试样的外物损伤通过空气炮实验装置，采用设定硬度和设定形状的外物撞击标准试样获得，采用逐级加载法获得标准试样的疲劳极限；根据标准试样的疲劳极限，确定待分析车轴的疲劳极限；根据待分析车轴的疲劳极限，通过表面强化手段对外物损伤部位进行强化。本发明可以提高含外物损伤的车轴疲劳强度的评估准确性，并根据评估结果对外物损伤部位进行强化，从而提高了车轴的使用安全性。
车轴标准试样疲劳极限外物损伤实现装置损伤部位评估准确性使用安全性表面强化评估结果实验装置外物撞击逐级加载分析空气炮取样疲劳

[发明专利]改进的同步辐射光源原位成像的疲劳试验机作动机构-CN201610447764.4有效
发明人： 吴圣川;张思齐;宋哲 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-06-21 - 公布日： 2018-10-30 - 主分类号： G01N3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种改进的同步辐射光源原位成像的疲劳试验机作动机构，设置在同步辐射光源的平台圆筒形状的底板之上用于在同步辐射光源原位成像的疲劳试验机上实现对试样施加竖向往复位移载荷。本发明比较上一代疲劳试验机做了进一步改进，减小凸轮作动方式所产生的摩擦，从而减小其能量的消耗并进一步增加其降噪性能；进一步充分保证试样上的载荷施加，相比上一代试验机在试验实施过程中的细节问题上做了更加详细的考虑。
改进同步辐射光源原位成像疲劳试验机作动机构

[发明专利]一种夹持机构以及同步辐射原位成像疲劳试验机-CN201810291179.9在审
发明人：胡雅楠;吴圣川;宋哲;吴正凯;康国政 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-04-03 - 公布日： 2018-10-23 - 主分类号： G01N23/04 文献下载
摘要：本发明涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种夹持机构以及同步辐射原位成像疲劳试验机。夹持机构用于同步辐射原位成像疲劳试验机试样的夹持固定，被上夹具夹持试样的一端具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，上夹具包括对第一表面进行水平夹持的水平夹持组件、对第二表面进行竖直方向夹持的竖直夹持件以及控制水平夹持组件和竖直夹持件形成大小可调节并夹紧试样的夹紧腔的控制组件，水平夹持组件和竖直夹持件分别与控制组件连接。该夹持机构极大地简化了试样的安装方式，消除了试样安装过程中可能产生的扭力影响，利用控制装置增加了自锁能力，有助于提高试验精度。
夹持机构水平夹持竖直疲劳试验机第一表面同步辐射原位成像夹持件第二表面控制组件上夹具夹持机械设备领域安装方式夹持固定控制装置试样安装夹紧腔可调节夹紧扭力自锁试验