一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置的制作方法

本发明涉及材料加载试验，尤其涉及一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置。

背景技术：

1、高分子聚合物材料是应用广泛的材料，其松弛行为对其使用性能具有重要影响。针对材料的松弛行为直接试验研究，测试周期可达数天、数月，但很少有达到数年。更长期的松弛行为，一般采用模型外推或加速试验的方式进行研究。制约直接开展数年期松弛试验的关键在于试验中加载力测试的长期稳定性问题，力传感器均需要周期性检定以保证使用的测试精度，但装配于加载装置中的处于受载状态的力传感器无法取下离线检定以保证测试精度。而长期加载测试使用的力传感器，其结构本身也会发生松弛，发生零漂现象，因此，直接数年的材料松弛试验难于实施。

2、如果是采用商用松弛试验机，商用松弛试验机有定期检定要求，以保证加载及测试精度，无法直接开展数年测试。

3、如果是采用植入力传感器的松弛试验工装，由于力传感器自身在长期的贮存过程中，性能会发生变化，导致测试误差，也无法开展数年测试。

4、所以研发出一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，包括：

4、测力外筒；测力外筒的上下端开口设置；测力外筒固定位置设置；

5、上盖板；上盖板安装在测力外筒的上端，并覆盖测力外筒的上端开口设置；

6、下盖板；下盖板安装在测力外筒的下端，并覆盖测力外筒的下端开口设置；

7、上压头；上压头的上端与上盖板连接；

8、下压头；下压头的下端与下盖板连接；压缩试件置于上压头下端与下压头的上端之间，并位于测力外筒内部中心；上压头和下压头的作用力方向为测力外筒的轴心线方向；

9、激振器；激振器安装在测力外筒外壁上；

10、激光测振仪；激光测振仪靠近测力外筒设置，且用于测量测力外筒的特征模态频率；

11、模态测试系统；模态测试系统的信号输出端与激振器的信号输入端连接，激光测振仪的信号输出端与模态测试系统的信号输入端连接。

12、本发明的有益效果在于：

13、1、通过测力外筒、下盖板、下压头、压缩试件、上压头、上盖板构建对压缩试件的力加载的结构，并结合激振器、激光测振仪，可以对测力外筒的特征模态频率采用非接触的激光测振方式进行测量，减少粘贴传感器带来附加质量带来的影响；并且将测试系统与加载装置分离设计，测试系统通过离线检定保证长期使用精度，最终可实现数年期加载力的准确测试。

技术特征：

1.一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，其特征在于，上盖板的中心处竖向设置有螺纹通孔，上压头的上端侧壁上设置有外螺纹，上盖板与上压头螺纹连接；下盖板的中心处竖向设置有螺纹通孔，下压头的下端侧壁上设置有外螺纹，下盖板与下压头螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，其特征在于，材料松弛试验加载装置还包括第一螺母、第二螺母、第三螺母，第一螺母与上压头螺纹连接，第一螺母置于上盖板的上部；第二螺母、第三螺母均与下压头螺纹连接，第二螺母置于下盖板的上部，第三螺母置于下盖板的下部。

4.根据权利要求1所述的一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，其特征在于，测力外筒、上盖板、下盖板、上压头、下压头均采用低弹性模量温度系数的恒弹性合金制成。

5.根据权利要求4所述的一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，其特征在于，测力外筒、上盖板、下盖板、上压头、下压头均采用3j53或3j58恒弹性合金制成。

6.根据权利要求1所述的一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，其特征在于，材料松弛试验加载装置还包括底座、底座紧固件，下盖板通过底座紧固件固定安装在底座上。

7.根据权利要求6所述的一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，其特征在于，底座、底座紧固件均采用低模量的非金属材料制成。

8.根据权利要求1所述的一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，其特征在于，上盖板上开设有通气孔。

9.根据权利要求1所述的一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，其特征在于，测力外筒形成为圆柱形。

技术总结
本发明公开了一种可长期力监测的材料松弛试验加载装置，包括测力外筒、上盖板、下盖板、上压头、下压头、激振器、激光测振仪、模态测试系统。本发明通过测力外筒、下盖板、下压头、压缩试件、上压头、上盖板构建对压缩试件的力加载的结构，并结合激振器、激光测振仪，可以对测力外筒的特征模态频率采用非接触的激光测振方式进行测量，减少粘贴传感器带来附加质量带来的影响；并且将测试系统与加载装置分离设计，测试系统通过离线检定保证长期使用精度，最终可实现数年期加载力的准确测试。

技术研发人员：王飞,何韧,杜强,鄂林仲阳,罗承刚
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院总体工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13