一種高溫材料熱力常數測定的非接觸實驗方法
2023-09-13 18:20:40
專利名稱：一種高溫材料熱力常數測定的非接觸實驗方法
技術領域：
本發明涉及ー種高溫數字散斑、三點彎、虛擬場技術相結合測量高溫下材料彈性模量、泊松比和熱膨脹係數的方法，屬於實驗力學、高溫測試技術領域。
背景技術：
目前對於高溫下材料彈性模量和泊松比的測定主要通過高溫拉伸試驗，在高溫下對試樣進行拉伸，通過記錄拉伸載荷量，測量拉伸方向和橫向的應變，從而得到彈性模量和泊松比。對於熱膨脹係數主要通過升溫後記錄應變來測量。但是上述傳統的測試方法個各 個參量必須分開測量，高溫測量時每次都要重新升溫，エ序較為繁瑣，費用較為昂貴。亟待開發新的能同時測量高溫下材料彈性模量、泊松比、熱膨脹係數的檢測裝置及方法。
發明內容
本發明的目的是提供ー種高溫材料熱カ常數測定的非接觸實驗方法。本發明提供的ー種高溫材料熱カ常數測定的非接觸實驗方法，所述的熱力常數為熱膨脹係數、彈性模量和泊松比，其特徵在於該方法按如下步驟進行I)在三點彎試樣表面噴上黑白相間的高溫漆斑，或者打磨試樣表面形成自身斑點；2)搭建測試所需的實驗裝置，該裝置包括(XD、第一 LED藍光源、第二 LED藍光源、藍光濾波片、三點彎加載裝置及試樣、高溫箱、透光玻璃窗ロ，將三點彎試樣安放於三點彎加載裝置上，而後將高溫箱升溫至所測溫度T ；3)打開第一 LED藍光源和第二 LED藍光源，使光線照於試樣表面，將CXD對準待測試樣，使試樣表面的光線通過藍光濾波片後被CCD接收，調節該CCD的位置和焦距，使待測試樣在CCD視場的中間成清晰的圖像，記錄每一毫米在CCD圖像中對應多少個像素點，拍一幅照片；4)將高溫箱升溫A T，利用三點彎裝置加載ー個力F，再拍一幅照片；5)用數字散斑相關方法計算出升溫加載前後的應變場，^和 <分別為i點處X方向和I方向上的應變，i為正整數；6)聯立下列方程，求解出熱膨脹係數a、剛度陣係數QxJPQxy,
權利要求
1.一種高溫材料熱力常數測定的非接觸實驗方法，所述的熱力常數為熱膨脹係數、彈性模量和泊松比，其特徵在於該方法按如下步驟進行 1)在三點彎試樣表面噴上黑白相間的高溫漆斑，或者打磨試樣表面形成自身斑點； 2)搭建測試所需的實驗裝置，該裝置包括CXD(I)、第一 LED藍光源(2)、第二 LED藍光源(3)、藍光濾波片(4)、三點彎加載裝置及試樣(5)、高溫箱(6)和透光玻璃窗口(7)，將待測試樣安放於三點彎加載裝置上，而後將高溫箱升溫至所測溫度T ； 3)打開第一LED藍光源(2)和第二 LED藍光源(3)，使光線照於試樣表面，將CXD對準待測試樣，使試樣表面的光線通過藍光濾波片(4)後被CCD接收，調節該CCD的位置和焦距，使待測試樣在CCD視場的中間成清晰的圖像，記錄每一毫米在CCD圖像中對應多少個像素點，拍一幅照片； 4)將高溫箱升溫AT，利用三點彎裝置加載一個力F，再拍一幅照片； 5)用數字散斑相關方法計算出升溫加載前後的應變場，<和<分別為i點處X方向和y方向上的應變，i為正整數； 6)聯立下列方程，求解出熱膨脹係數a、剛度陣係數Qxx和1，
全文摘要
一種高溫材料熱力常數測定的非接觸實驗方法，屬於實驗力學、高溫測試技術領域。本發明通過高溫數字散斑、三點彎、虛擬場技術相結合的方法，來測量材料在高溫下的彈性模量、泊松比和熱膨脹係數。此方法採用CCD記錄三點彎試樣在熱力載荷前的散斑圖和熱力載荷後的散斑圖，用數字散斑方法計算出熱力載荷前後的全場應變，再根據虛擬場技術反推材料在高溫下的彈性模量、泊松比和熱膨脹係數；本發明可以實現高溫下材料彈性模量、泊松比和熱膨脹係數的同時測量。
文檔編號G01N3/20GK103018111SQ20121050644
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者姚學鋒, 馬寅佶, 劉曉宇, 王棟, 方岱寧 申請人:清華大學