一種測量高溫下材料泊松比的實驗裝置及方法制造方法及圖紙

一種測量高溫下材料泊松比的實驗裝置及方法，屬于實驗力學、高溫測試技術領域。本發明專利技術通過高溫電子散斑和四點彎相結合的方法，測量材料在高溫下的泊松比，特別適用于超高溫（1600度以上）下材料泊松比的測量。此方法采用非接觸測量，用CCD記錄四點彎試樣在受激光照射后物光和參考光產生干涉散斑場，用電子散斑技術測出試樣四點彎前后的離面位移，根據離面位移的條紋圖，直接得到材料在高溫下泊松比，解決了高溫下材料泊松比不易測量的難題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高溫電子散斑和四點彎相結合測量高溫下材料泊松比的裝置和方法，特別適用于超高溫(1600度以上)下材料泊松比的測量，屬于實驗力學、高溫測試

技術介紹
目前對于高溫下材料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，通過高溫應變片測量拉伸方向和橫向的應變，從而得到泊松比。但是此種方法每次測量都要采用價格昂貴的高溫應變片，工序較為繁瑣，且目前的高溫應變片只適用于1100度以下，亟待開發新的超高溫下材料泊松比的檢測裝置及方法，能更為方便地測量超高溫泊松比，且將測量溫度升高至1600度以上。電子散斑技術是一種非接觸式全場測量技術，可用于測量物體的離面位移，將其和四點彎技術相結合，可由于測量材料的泊松比。由于電子散斑非接觸的特點使其在1600 度以上測量成為可能，如何將電子散斑用于高溫，熱輻射、熱擾動是目前亟待解決的關鍵科學問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種測量高溫泊松比的實驗裝置及方法，特別適用于超高溫 (1600度以上)下材料泊松比的測量。該專利技術的裝置如下一種測量高溫泊松比的實驗裝置，該裝置包括(XD、第一半透半反鏡、成像透鏡、第一擴束鏡、反射鏡、第二半透半反鏡、Ar離子激光器、第二擴束鏡、高溫箱，高溫箱壁面處開了一個透光玻璃窗口，高溫箱內部安放了四點彎加載裝置及試樣，其特征在于在第一半透半反鏡和CXD之間依次安放藍光濾波片和截波器。本專利技術提供的一種測量高溫泊松比的方法，其特征在于該方法包括如下步驟I)將四點彎試樣安放于四點彎加載裝置上，而后將高溫箱升溫至所測溫度；2)打開Ar離子激光器，調整光路，使Ar離子激光器打出的藍光通過第二半透半反鏡后分為兩束光，第一束為物光，通過第二擴束鏡后照射于試樣表面，反射的光線經過窗口后依次通過成像透鏡、第一半透半反鏡；另一束為參考光經反射鏡反射后，通過第一擴束鏡后照射于第一半透半反鏡上與第一束光匯聚，再依次通過藍光濾波片和截波器后，被CXD 接收后形成圖像信號；3)用C⑶記錄N次四點彎試樣在無載荷時的干涉散斑場，N為大于等于I的正整數；4)利用四點彎裝置加載，用CXD記錄N次四點彎試樣在受載后的干涉散斑場；5)將四點彎加載前后得到的干涉散斑場進行光強相減處理，得到N幅離面位移的條紋6)利用傅里葉變換，提取離面位移條紋圖中的相位差，N組相位差的平均為權利要求1.一種測量高溫泊松比的實驗裝置，該裝置包括(XD(1)、第一半透半反鏡(4)、成像透鏡(5)、第一擴束鏡(6)、反射鏡(7)、第二半透半反鏡(8)、Ar離子激光器(9)、第二擴束鏡(10 )和高溫箱(11)，在所述的高溫箱的壁面上開了一個透光玻璃窗口( 12 )，高溫箱內部安放了四點彎加載裝置及試樣(13)，其特征在于在第一半透半反鏡(4)和CXD (I)之間依次安放藍光濾波片(3 )和截波器(2 )，Ar離子激光器(9 )打出的藍光通過第二半透半反鏡(8 )后分為兩束光，第一束為物光，通過第二擴束鏡(10)后照射于試樣表面,反射的光線經過窗口(12)后依次通過成像透鏡(5)、第一半透半反鏡(4);另一束為參考光，經反射鏡(7)反射后，通過第一擴束鏡(6)后照射于第一半透半反鏡(4)上與第一束光匯聚，再依次通過藍光濾波片(3 )和截波器(2 )后，被C⑶接收(I)后形成圖像信號。2.采用如權利要求1所述實驗裝置的一種測量高溫泊松比的方法，其特征在于該方法包括如下步驟 1)將四點彎試樣安放于四點彎加載裝置上，而后將高溫箱升溫至所測溫度； 2)打開Ar離子激光器，調整光路，使Ar離子激光器(9)打出的藍光通過第二半透半反鏡(8)后分為兩束光,第一束為物光,通過第二擴束鏡(10)后照射于試樣表面,反射的光線經過窗口( 12)后依次通過成像透鏡(5)、第一半透半反鏡(4);另一束為參考光經反射鏡(7)反射后，通過第一擴束鏡(6)后照射于第一半透半反鏡(4)上與第一束光匯聚，再依次通過藍光濾波片(3 )和截波器(2 )后，被C⑶接收(I)后形成圖像信號； 3)用CXD記錄N次四點彎試樣在無載荷時的干涉散斑場，N為大于等于I的正整數； 4)利用四點彎裝置加載，用CCD記錄N次四點彎試樣在受載后的干涉散斑場； 5)將四點彎加載前后得到的2N個干涉散斑場進行光強相減處理，得到N幅離面位移的條紋圖； 6)利用傅里葉變換，提取離面位移條紋圖中的相位差，N組相位差的平均為全文摘要，屬于實驗力學、高溫測試
本專利技術通過高溫電子散斑和四點彎相結合的方法，測量材料在高溫下的泊松比，特別適用于超高溫(1600度以上)下材料泊松比的測量。此方法采用非接觸測量，用CCD記錄四點彎試樣在受激光照射后物光和參考光產生干涉散斑場，用電子散斑技術測出試樣四點彎前后的離面位移，根據離面位移的條紋圖，直接得到材料在高溫下泊松比，解決了高溫下材料泊松比不易測量的難題。文檔編號G01N3/06GK102980813SQ20121050643公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日專利技術者馬寅佶, 姚學鋒, 柯玉超, 蘇蘊荃, 方岱寧 申請人:清華大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量高溫泊松比的實驗裝置，該裝置包括CCD（1）、第一半透半反鏡（4）、成像透鏡（5）、第一擴束鏡（6）、反射鏡（7）、第二半透半反鏡（8）、Ar離子激光器（9）、第二擴束鏡（10）和高溫箱（11），在所述的高溫箱的壁面上開了一個透光玻璃窗口（12），高溫箱內部安放了四點彎加載裝置及試樣（13），其特征在于：在第一半透半反鏡（4）和CCD（1）之間依次安放藍光濾波片（3）和截波器（2），Ar離子激光器（9）打出的藍光通過第二半透半反鏡（8）后分為兩束光，第一束為物光，通過第二擴束鏡（10）后照射于試樣表面，反射的光線經過窗口（12）后依次通過成像透鏡（5）、第一半透半反鏡（4）；另一束為參考光，經反射鏡（7）反射后，通過第一擴束鏡（6）后照射于第一半透半反鏡（4）上與第一束光匯聚，再依次通過藍光濾波片（3）和截波器（2）后，被CCD接收（1）后形成圖像信號。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬寅佶，姚學鋒，柯玉超，蘇蘊荃，方岱寧，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：