改进的同步辐射光源原位成像的疲劳试验机夹持机构的制造方法与工艺

本发明涉及一种用同步辐射光源进行原位成像的疲劳试验机的试样夹持机构以及安装与实验方法。

背景技术：
长期以来，人们就工程结构的疲劳破坏问题开展了大量的研究。一般认为，疲劳寿命主要消耗在裂纹萌生与短裂纹扩展阶段。短裂纹的扩展行为宏观上随着裂纹长度增大而发生变化，微观上还受到金属微观组织和环境等因素的影响，再加上裂纹闭合以及小裂纹效应等问题，使得服役过程中循环载荷下的短裂纹的扩展问题变得十分复杂。为更好地探究裂纹在扩展过程中与微观组织变化以及宏观力学性能的关系，进而为工程零部件的寿命设计提供更加可靠的理论依据，需要通过疲劳试验机对零部件进行试验，获取材料在外载荷作用下的宏观定量力学参数。原位疲劳试验通过将电子显微技术与传统的材料疲劳测试技术有效地结合，在对材料试样进行力学加载和疲劳测试过程中，分阶段的停机，停机时通过实验平台上集成的显微成像系统，对材料组织结构变化、微观变形损伤、进行原位成像记录；宏观的疲劳力学测试数据和多个阶段的成像记录结合，即能反映材料的力学性能和显微组织演变规律，为分析固态材料的力学特性和微观组织演变规律提供了新的方法。现有的原位疲劳试验装置中，显微成像系统一般为光学显微镜，由于其分辨率以及放大倍率较低，测试效果有很大的局限性。近年来，出现了使用扫描电子显微镜(SEM)的疲劳试验机。如：德国的Kammrath&Weiss公司开发的原位拉伸测试仪器利用伺服伺服电机驱动，配合SEM的使用，可以对金属材料进行原位疲劳测试。SEM分辨率达微米级，能更好的观察到材料的微观组织形貌和缺陷。但是，SEM只能得到材料的表面的二维图像，而不能得到材料的内部的三维立体图像；且其光源亮度低，光信号检测信噪比低，使得测量精度与检测灵敏度有待提高。由西南交大牵引动力实验室吴圣川老师带头率先开发出了国内第一台可用于同步辐射成像的原位观测疲劳试验机，并已初步投入使用。其主要架构如中国专利CN105334237A所述。但在使用中发现疲劳试验机在疲劳试验的过程中，由于产生的振动剧烈，并且在试验过程中夹具对试样的夹持常常会因为剧烈的振动导致松脱。另外，对试样发生塑性变形后无进一步的调节手段，以致试验无法顺利的进行下去，基于该实际情况，非常有必要对夹具的夹持机构进行进一步的改进。

技术实现要素：
鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是所改进后的可用于同步辐射光源进行原位成像的疲劳试验机试样夹持机构，使其克服现有技术的不足。本发明的目的是通过如下的手段实现的：一种改进的同步辐射光源原位成像的疲劳试验机夹持机构，设置在同步辐射光源的平台圆筒形状的底座之上，所述夹持机构包括试样夹持单元和塑性变形追加调整单元；试样夹持单元沿试验机底座中轴线竖向布置，分为下夹头段和上夹头段两个部分：在下夹头段，盖板固定在底座的顶部；从动杆的顶端伸出盖板与下夹具联接，从动杆与下夹具之间设置有碟簧；上夹头段由圆筒形的围罩支撑，上夹具悬置在下夹具()之上，由下往上依次通过法兰工装联接传感器和调压螺杆一；调压螺杆一与调节圆盘一螺纹联接，调节圆盘一的中部开孔并与载荷传感器的上端螺纹联接，载荷传感器的下端与法兰工装螺纹联接。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明...