[发明专利]一种声发射引伸计及其试验方法有效
申请号: | 201711079539.0 | 申请日: | 2017-11-06 |
公开(公告)号: | CN107702990B | 公开(公告)日: | 2023-08-04 |
发明(设计)人: | 吕源;张传伟;徐超;钟斌 | 申请(专利权)人: | 西安科技大学 |
主分类号: | G01N3/08 | 分类号: | G01N3/08;G01N3/06 |
代理公司: | 西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙) 61223 | 代理人: | 李振瑞 |
地址: | 710054 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 声发 射引伸计 及其 试验 方法 | ||
1.一种声发射引伸计的试验方法,其特征在于,该声发射引伸计包括信号放大器(10)、计算机(12)、多通道声发射仪(13)和用于接收应力波的第一传感器(3)、第二传感器(4)、第三传感器(8);
所述第一传感器(3)、第二传感器(4)、第三传感器(8)均与所述信号放大器(10)的信号输入端通过信号线(11)连接,所述信号放大器(10)的信号输出端与所述多通道声发射仪(13)的信号输入端通过信号线(11)连接,所述多通道声发射仪(13)的信号输出端与所述计算机(12)的信号输入端通过信号线(11)连接;
所述第一传感器(3)、第二传感器(4)、第三传感器(8)均为声发射传感器;
试验步骤包括:
步骤1:制备力学性能试样(6),安装、连接各部件;
步骤11:制备力学性能试样(6),试样(6)符合国家金属力学性能试验标准,试样(6)上下两端各有一个销孔,试样(6)中间为测试区域,测试区域上下两端分别设置有两个上凸耳(5)和两个下凸耳(7),两个上凸耳(5)和两个下凸耳(7)均分布在试样(6)左右两侧,测试区域内两个上凸耳(5)和两个下凸耳(7)之间的试样(6)中心线距离即为标距;
步骤12:将试样(6)安装在力学性能试验机上,具体为:
将定位销(2)穿过试样(6)上端的销孔,将试样(6)与力学性能试验机的上拉杆(1)连接,将定位销(2)穿过试样(6)下端的销孔,将试样(6)与力学性能试验机的下拉杆(9)连接;
步骤13:固定传感器并接好信号线(11),具体为:
第一传感器(3)设置在试样(6)上端销孔附近,第二传感器(4)设置在两个上凸耳(5)之间的试样(6)中心线处,第三传感器(8)设置在两个下凸耳(7)之间的试样(6)中心线:
第一传感器(3)、第二传感器(4)、第三传感器(8)均与信号放大器(10)的信号输入端通过信号线(11)连接,信号放大器(10)的信号输出端与多通道声发射仪(13)的信号输入端通过信号线(11)连接,多通道声发射仪(13)的信号输出端与计算机(12)的信号输入端通过信号线(11)连接,计算机(12)中设置有力学性能测试软件系统;
步骤2:开始初始试验,具体为:
步骤21:在计算机(12)力学性能测试软件系统上设置加载载荷大小F、加载速度V、试样(6)标距B、试样(6)横截面积S以及试验结束条件;
步骤22:初始加载,第一传感器(3)采集到初始应力波,并记录信号的幅度、能量、振铃计数、上升时间、持续时间;
步骤23:通过对比应力波的特征信息,确定第二传感器(4)采集到初始应力波的时间;
步骤24:通过对比应力波的特征信息,确定第三传感器(8)采集到初始应力波的时间;
步骤25:得到初始应力波从第二传感器(4)传递到第三传感器(8)的时间,第二传感器(4)和第三传感器(8)接收到该应力波信号时存在一个时间差Δt,第二传感器(4)与第三传感器(8)之间的距离为试样(6)标距B,由此计算出该应力波传播速度v=B/Δt;
步骤3:开始正式试样(6),具体为:
步骤31:力学性能试验机下拉杆(9)保持不动,电动机带动力学性能试验机上拉杆(1)实现上下移动,试样(6)被拉伸或压缩而不断发生变形,变形后试样(6)的标距B′随之发生变化,在试验过程中,通过实时对比第一传感器(3)、第二传感器(4)和第三传感器(8)检测到的应力波信号特征,识别得到3个传感器采集到同一应力波信息的时间点,并以某种频率采集第二传感器(4)和第三传感器(8)接收到同一应力波信号的时间差Δt′;
步骤32:根据应力波理论可知,某种材料的应力波传播速度只与该种材料的弹性模量E和密度ρ有关,即应力波传播速度是材料的特有属性,由于金属材料的应力波传播速度v已知,由公式B′=v·Δt′计算出试样(6)在试验过程中任意时刻的标距B′,试样(6)的应变由公式ε=|(B′-B)|/B计算得到。
2.根据权利要求1所述的声发射引伸计的试验方法,其特征在于,所述试样(6)为棒材或板材。
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