置装配关系如图1和图2所示:
[0024]热加载部分:电源4,将正负电极导线一端连接至MTS试验机1上的试样8, 一端连接至继电器6上，继电器6的另一电极与试样8另一端相连，至此三者组成串联电路，根据焦耳热原理，被测试样8中部截面积较窄部分将均匀的生热，而且升温与降温很迅速，温度循环效率高；
[0025]温度控制部分:通过耐高温橡圈绑扎在试样8升温段表面的温度传感器热电偶9，连接至温度控制器7并且显示当前温度于显示屏上。热电偶9放置在试样8中心位置，另一端连接在温度控制器7上。引伸计13通过上下刀片14侧边的挂钩18可悬挂于试样侧面，用于测量应变。刀片14全表面采用耐高温绝缘漆喷涂，防止流经试样的电流流入引伸计13,从而导致引伸计损坏或应变测量的波动。
[0026]图3为试样、传力垫块和绝缘套之间的装配示意图:
[0027]先将绝缘套10如图3所示箭头方向套在试样8中部区域，再将上传力垫块11，下传力垫块12如图所示箭头方向夹住试样8夹持段与导线15,最后绝缘套10继续沿着轴向套在上传力垫块11和下传力垫块12组合体的外部；
[0028]上传力垫块11平面上凸出块16高度低于试样8厚度0.1mm，以便使得试样8夹持段表面能与传力垫块接触。上传力垫块11上方两凸出块间距是大于试样8试验段截面宽，小于试样8夹持段截面宽。当试样受轴向实验拉力时，拉力通过试样8夹持段与凸块16接触，以及夹持段与传力垫块横向力的摩擦力，将力传递上传力垫块11和下传力垫块12。
[0029]上传力垫块11和下传力垫块12通过与绝缘套10之间的摩擦力以及圆环形凸台17与绝缘套横截面之间的轴向力，可将力传递给绝缘套10,最后绝缘套10再将所受的力传递给MTS试验机；
[0030]需要指出的是，绝缘套10以及上传力垫块11、下传力垫块12的尺寸是契合MTS夹块尺寸的，使用时能与MTS夹块有较大的接触面，且长度方向上，上传力垫块11、下传力垫块12不会触碰到MTS试验机，绝缘套的外径也大于凸台17的外径，在夹持后凸台17不会碰触MTS夹块。
[0031]绝缘套10内径小于装配后传力垫块所形成的圆柱体外径0.1_，由于绝缘套10采用的是聚碳酸酯，强度小于垫块强度，故易实施过盈装配，使得绝缘套10内产生一定的扩径方向的预应力，可抵消部分的加持力，使得绝缘套10处于不易破坏的受力状态，且可防止试样8上电流通过MTS夹块进而影响MTS的工作系统。
[0032]应用实施例
[0033]由于形状记忆合金的奥氏体完成温度一般在50?200度之间，本实用新型中所指的升温范围限定在50?200摄氏度。
[0034]在实际实验开始时，将继电器5如图1所示与温度控制器7连接，当温度达到在温度控制器4上设置的预设温度时，会断开上述热加载电路，当温度低于预设温度，上述热加载电路工作正常；
[0035]本实施例中，温度控制器7将预设2个温度点，一个为欲加热温度点，可设置保持时间，此时间即为升温时间，本实例设置为1分钟；
[0036]一个为实验室环境温度点，可设施保持时间，此时间即为降温时间，本例采用10分钟。将温度控制器7信号线与变送器5 —端相连，变送器5另一端输出信号线与MTS控制器2相连，可将温度控制器7采集的温度信号通过变送器5转变成电压信号并输入MTS控制器2中。
[0037]机械加载与控制部分主要有MTS试验机1自身的液压加载系统及力传感器，位移传感器，及引伸计13。将测得的信号传入MTS控制器2中，最后一并从控制器2中将所有数据传输至计算机3,实施输出、观测和处理。
[0038]图4为通过上述实验方法获取的形状记忆合金在热机械疲劳载荷作用下前10圈的循环应力-应变-温度曲线，该曲线清晰的描述了整个热机循环过程中应力、温度和应变三者的关系以及它们随着循环圈数的增加而不断演化的规律。
【主权项】
1.一种形状记忆合金热机械疲劳实验装置，与MTS试验机配合实施形状记忆合金热机械疲劳实验，MTS控制器(2)控制力和应变数据的获取处理，其特征在于，MTS试验机的试样夹头通过一绝缘夹持装置与被测试样(8)联接；一可控电加热电源(4)的输出跨接在被测试样(8)的两端；一用于测量被测试样即时温度的温度传感器将温度信号输入MTS控制器(2)，温度控制器(7)控制电源(4)的开断使被测试样保持设定的温度；其中: 所述绝缘夹持装置由一对绝缘套和置于绝缘套内的上传力垫块(11)和下传力垫块(12)构成，上传力垫块(11)和下传力垫块(12)夹住试样(8)与电热导线，绝缘套(10)沿着轴向套在上传力垫块(11)和下传力垫块(12)组合体的外部；传力垫块上具有在试样被拉伸时卡住试样凸部的凸出块(16);所述被测试样(8)为两头具有凸部，中段宽度一致的外形结构。2.根据权利要求1所述的形状记忆合金热机械疲劳实验装置，其特征在于，所述温度传感器为热电偶。3.根据权利要求1所述的形状记忆合金热机械疲劳实验装置，其特征在于，所述MTS试验机中承担试样微小位移检测的引伸计的上下刀片的全表面采用耐高温绝缘处理。
【专利摘要】一种形状记忆合金热机械疲劳实验装置，与MTS试验机配合实施形状记忆合金热机械疲劳实验,MTS控制器2控制力和应变数据的获取处理。MTS试验机的试样夹头通过一绝缘夹持装置10与被测试样8联接；一可控电加热电源4的输出跨接在被测试样8的两端；一用于测量被测试样即时温度的温度传感器将温度信号输入MTS控制器2，温度控制器7控制电源4的开断使被测试样保持设定的温度。本实用新型为形状记忆合金材料的热机械疲劳研究提供了一种试验设备，能够高效的实现材料的升温与降温循环，且材料内外升温均匀，并解决了与液压试验机之间的绝缘问题，实现了力、温度和应变数据的同步采集。
【IPC分类】G01N25/12
【公开号】CN205049504
【申请号】CN201520754667
【发明人】徐祥, 阚前华, 康国政, 卢福聪, 刘宇杰
【申请人】西南交通大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月25日