[发明专利]一种适用于金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载装置及其方法

权利要求书

1.一种适用于金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于包括一种脉冲力加载装置，该装置包括：

用于在待测试金属试件（6）边缘产生轴向恒定磁场的第一恒定磁场线圈（1）、第二恒定磁场线圈（1’）；

用于在待测试金属试件（6）边缘产生感应涡流的第一脉冲磁场线圈（2）、第二脉冲磁场线圈（2’）；

用于构成恒定磁场磁回路的环型磁轭（3）；

所述恒定磁场线圈连接直流电源（5），直流电源（5）给所述恒定磁场线圈供电；

所述脉冲磁场线圈连接脉冲电源（4），脉冲电源（4）给所述脉冲磁场线圈供电；

所述环型磁轭（3）的截面呈一带间隙的矩形框架型，所述间隙开设于环型磁轭的内侧边中间位置；

所述恒定磁场线圈位于环型磁轭（3）的空腔内部；第一、二恒定磁场线圈相对环型磁轭的间隙上、下对称；

所述脉冲磁场线圈位于环型磁轭（3）的空腔内部；第一、二脉冲磁场线圈相对环型磁轭的间隙上、下对称；

基于上述加载装置的金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载方法，如下：

将待测试金属试件（6）试件置于环型磁轭（3）的间隙内，并使其与环型磁轭（3）的中心轴重合；

采用直流电源（5）给恒定磁场线圈供电，在环型磁轭（3）和间隙中产生恒定磁场，其中间隙处的待测试金属试件（6）中的恒定磁场为轴向分量；

采用脉冲电源（4）给脉冲磁场线圈供电，产生脉冲电流、变化的磁场，变化的磁场在待测试金属试件（6）中产生环向感应涡流；

轴向恒定磁场与环向感应涡流相互作用，产生径向向外的脉冲电磁力，径向向外的脉冲电磁力驱动待测试金属试件（6）发生变形，完成双向拉伸试验。

2.根据权利要求1所述一种适用于金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：所述第一、二恒定磁场线圈分别靠近矩形框架型的顶边、底边；第一、二脉冲磁场线圈靠近环型磁轭的间隙。

3.根据权利要求1所述一种适用于金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：所述间隙的宽度较待测试金属试件（6）的厚度大0.2-0.5mm。

4.根据权利要求1所述一种适用于金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：所述环型磁轭（3）由厚度为0.2mm的绝缘硅钢片叠制而成。

5.根据权利要求1所述一种适用于金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：所述待测试金属试件（6）为一圆形薄板；待测试金属试件（6）厚度为2-5mm；待测试金属试件（6）位于环型磁轭（3）的间隙内，且待测试金属试件（6）和环型磁轭（3）的中心轴重合。

6.根据权利要求1所述一种适用于金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：轴向向上的恒定磁场与逆时针方向的环向感应涡流作用，产生径向向外的脉冲电磁力；或者轴向向下的恒定磁场与顺时针方向的环向感应涡流作用，产生径向向外的脉冲电磁力。

7.根据权利要求1所述一种适用于金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：调节脉冲电源（4）的电容大小和脉冲磁场线圈的电感，能够实现不同应变率的加载。

8.根据权利要求1所述一种适用于金属薄板双向拉伸试验的脉冲力加载方法，其特征在于：调节直流电源（5）和脉冲电源（4）的电压，能够实现不同电磁力大小的加载。