[发明专利]一种基于激光辐照的材料可控高温试验装置与方法

权利要求书

1.一种基于激光辐照的材料可控高温试验装置，其特征在于，包括：材料试验机系统、试验件夹持装置、试验件加热装置、试验件温度测度装置、试验件应变测量装置；

所述的材料试验机系统包括满足材料准静态、中低应变率试验的材料试验机、力传感器、第一计算机；第一计算机与材料试验机通过数据线连接，力传感器位于材料试验机底座下方；

试验件夹持装置包括上夹具、下夹具；下夹具下端与试验机底座连接，上夹具上端与试验机运动轴连接，下夹具上端和上夹3下端夹持待测试验件；

所述试验件加热装置包括激光器设备；

所述试验件温度测度装置包括非接触温度测量装置、第二计算机；

所述试验件应变测量装置包括非接触应变测量装置、光源、第三计算机；

所述试验件加热装置与试验件温度测度装置通过支架安装在试验件一侧，试验件加热装置中心与试验件标距段中心在同一水平面；

所述试验件应变测量装置通过支架安装在试验件另外一侧，非接触应变测量装置中心与试验件标距段中心在同一水平面。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：激光器设备包括连续激光器、脉冲激光器、脉冲-连续复合激光器设备，以及配套所需的冷却、电源。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：非接触温度测量装置给出温度场动态变化或某一定在某一时刻的温度值，包涵绝对值或相对值。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：光源为冷光源。

5.一种基于激光辐照的材料可控高温试验方法，其特征在于，包括：

将试验件通过夹持装置安装在材料试验机上；

在试验件喷有漆斑一侧搭建非接触应变测量装置、冷光源，非接触应变测量装置中心与试验件标距段中心在同一水平面；

在试验件光滑表面一侧搭建激光器设备、非接触温度测量装置，其中激光器激光束与试验件标距段中心在同一水平面；

打开激光器设备，使激光束辐照试验件表面，调整激光束直径；

打开非接触温度测量装置，测量试验件温度场，并调整激光器功率，重复温度测量，至试验件温度满足实验需求；

关闭非接触温度测量装置，打开冷光源并设置非接触应变测量装置，保证应变测量方法准确；

开始实验，测量试验件载荷、应变场数据；

实验结束，关闭激光器设备、冷光源、非接触应变测量装置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在试验件安装前，在试验件一侧表面喷上黑白相间的高温漆斑，或者可以通过非接触测量装置测量的斑点。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在调整激光束角度步骤中，禁止激光束辐照非接触应变测量装置和冷光源。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在调整激光束直径步骤中，将试验件标距段全部处于激光束辐照范围内。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在调整激光束功率步骤中，缓慢逐步调整，根据试验要求控制试验件温度误差。