专利名称：一种高温材料热力常数测定的非接触实验方法
技术领域：
本发明涉及ー种高温数字散斑、三点弯、虚拟场技术相结合测量高温下材料弹性模量、泊松比和热膨胀系数的方法，属于实验力学、高温测试技术领域。
背景技术：
目前对于高温下材料弹性模量和泊松比的測定主要通过高温拉伸试验，在高温下对试样进行拉伸，通过记录拉伸载荷量，测量拉伸方向和横向的应变，从而得到弹性模量和泊松比。对于热膨胀系数主要通过升温后记录应变来测量。但是上述传统的测试方法个各 个參量必须分开测量，高温測量时每次都要重新升温，エ序较为繁琐，费用较为昂贵。亟待开发新的能同时测量高温下材料弹性模量、泊松比、热膨胀系数的检测装置及方法。
发明内容
本发明的目的是提供ー种高温材料热カ常数测定的非接触实验方法。本发明提供的ー种高温材料热カ常数測定的非接触实验方法，所述的热力常数为热膨胀系数、弹性模量和泊松比，其特征在于该方法按如下步骤进行I)在三点弯试样表面喷上黑白相间的高温漆斑，或者打磨试样表面形成自身斑点；2)搭建测试所需的实验装置，该装置包括(XD、第一 LED蓝光源、第二 LED蓝光源、蓝光滤波片、三点弯加载装置及试样、高温箱、透光玻璃窗ロ，将三点弯试样安放于三点弯加载装置上，而后将高温箱升温至所测温度T ；3)打开第一 LED蓝光源和第二 LED蓝光源，使光线照于试样表面，将CXD对准待测试样，使试样表面的光线通过蓝光滤波片后被CCD接收，调节该CCD的位置和焦距，使待测试样在CCD视场的中间成清晰的图像，记录每一毫米在CCD图像中对应多少个像素点，拍一幅照片；4)将高温箱升温A T，利用三点弯装置加载ー个力F，再拍一幅照片；5)用数字散斑相关方法计算出升温加载前后的应变场，^和 <分别为i点处X方向和I方向上的应变，i为正整数；6)联立下列方程，求解出热膨胀系数a、刚度阵系数QxJPQxy,
权利要求
1.一种高温材料热力常数测定的非接触实验方法，所述的热力常数为热膨胀系数、弹性模量和泊松比，其特征在于该方法按如下步骤进行 1)在三点弯试样表面喷上黑白相间的高温漆斑，或者打磨试样表面形成自身斑点； 2)搭建测试所需的实验装置，该装置包括CXD(I)、第一 LED蓝光源(2)、第二 LED蓝光源(3)、蓝光滤波片(4)、三点弯加载装置及试样(5)、高温箱(6)和透光玻璃窗口(7)，将待测试样安放于三点弯加载装置上，而后将高温箱升温至所测温度T ； 3)打开第一LED蓝光源(2)和第二 LED蓝光源(3)，使光线照于试样表面，将CXD对准待测试样，使试样表面的光线通过蓝光滤波片(4)后被CCD接收，调节该CCD的位置和焦距，使待测试样在CCD视场的中间成清晰的图像，记录每一毫米在CCD图像中对应多少个像素点，拍一幅照片； 4)将高温箱升温AT，利用三点弯装置加载一个力F，再拍一幅照片； 5)用数字散斑相关方法计算出升温加载前后的应变场，<和<分别为i点处X方向和y方向上的应变，i为正整数； 6)联立下列方程，求解出热膨胀系数a、刚度阵系数Qxx和1，
全文摘要
一种高温材料热力常数测定的非接触实验方法，属于实验力学、高温测试技术领域。本发明通过高温数字散斑、三点弯、虚拟场技术相结合的方法，来测量材料在高温下的弹性模量、泊松比和热膨胀系数。此方法采用CCD记录三点弯试样在热力载荷前的散斑图和热力载荷后的散斑图，用数字散斑方法计算出热力载荷前后的全场应变，再根据虚拟场技术反推材料在高温下的弹性模量、泊松比和热膨胀系数；本发明可以实现高温下材料弹性模量、泊松比和热膨胀系数的同时测量。
文档编号G01N3/20GK103018111SQ20121050644
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者姚学锋, 马寅佶, 刘晓宇, 王栋, 方岱宁 申请人:清华大学