[发明专利]材料原位动态拉伸加载试验装置

权利要求书

1.材料原位动态拉伸加载试验装置，其特征在于，包括撞击杆发射单元、拉伸加载单元和应变测量单元；所述拉伸加载装置包括整形器(4)、导向支承柱(5)、上压板(16)、下拉板(11)、上拉板(6)、下基板(12)、测力基座(7)、试件(10)和支承座(18)；

上压板(16)和下拉板(11)为相互平行的立板，并通过两条导向支承柱(5)进行固定连接；

上拉板(6)和下基板(12)为相互平行的立板，并通过两条导向支承柱(5)进行固定连接；

上拉板(6)和下拉板(11)相对面各设置一个测力基座(7)，两个测力基座(7)用于夹持试件(10)；

下基板(12)末端固定在支承座(18)上；

上压板(16)首端端面中心位置设置整形器(4)；

撞击杆发射单元发射的撞击杆(3)通过整形器(4)撞击上压板(16)，并将瞬态拉伸载荷通过导向支承柱(5)传给下拉板(11)，使下拉板(11)产生与撞击杆(3)同向的运动，进而拉伸试件(10)，试件(10)拉伸的力载荷由测力基座(7)测量，试件拉伸引起的应变由应变测量单元测量，完成材料原位动态拉伸加载试验。

2.根据权利要求1所述材料原位动态拉伸加载试验装置，其特征在于，测力基座(7)包括压盖(71)、锁紧螺母(72)、支承盘(73)、力传感器(74)和芯轴螺栓(75)，支承盘(73)的底面设置于上拉板(6)和下拉板(11)的相对面上并通过芯轴螺栓(75)固定连接，芯轴螺栓(75)端部通过支承盘(73)底面伸入其面向内侧的开口中，测力传感器(74)放置在支承盘(73)开口中并套设在芯轴螺栓(75)端部，并由锁紧螺母(72)将其固定，压盖(71)通过螺栓固定设置于支承盘(73)的开口端，压盖(71)具有螺纹内孔，两个相对设置的压盖(71)通过螺纹内孔与试件(10)的两端连接。

3.根据权利要求2所述材料原位动态拉伸加载试验装置，其特征在于，试件(10)采用回转体哑铃型，回转体哑铃型试件两端具有与压盖(71)螺纹内孔相匹配的外螺纹。

4.根据权利要求2所述材料原位动态拉伸加载试验装置，其特征在于，试件(10)采用板类哑铃型，板类哑铃型试件通过配套夹具安装于两个测力基座(7)中，所述配套夹具包括楔形压块(19)和具有锥形内孔的夹具夹头(20)，板类哑铃型试件两端分别通过两个楔形压块(19)设置于夹具夹头(20)的锥形内孔中，夹具夹头(20)具有与压盖(71)螺纹内孔相匹配的外螺纹。

5.根据权利要求3或4所述材料原位动态拉伸加载试验装置，其特征在于，应变测量单元采用应变片(8)实现，应变片(8)粘贴于试件(10)上，在试件(10)拉伸时由应变片(8)记录其应变随时间变化曲线，进而获取试件(10)的应变时间历程。

6.根据权利要求3或4所述材料原位动态拉伸加载试验装置，其特征在于，应变测量单元采用三维散斑DIC系统相机(15)实现，所述三维散斑DIC系统相机(15)直接观测在试件(10)拉伸时其位移随时间变化曲线，进而获取试件(10)的应变时间历程。

7.根据权利要求3或4所述材料原位动态拉伸加载试验装置，其特征在于，应变测量单元采用激光位移传感器(13)和参照板(14)实现，两个参照板(14)对称设置于测力基座(7)上，参照板(14)具有内孔并夹持在压盖(71)和支承盘(73)开口端之间，参照板(14)下部悬空伸出，在两个参照板(14)外部各设置一个激光位移传感器(13)，激光位移传感器(13)记录试件(10)拉伸时位移随时间变化曲线，进而获取试件(10)的应变时间历程。

8.根据权利要求3或4所述材料原位动态拉伸加载试验装置，其特征在于，还包括导向板(9)，所述导向板(9)设置在上拉板(6)和下拉板(11)之间，且沿四条导向支承柱(5)左右滑动，用于在施加拉伸载荷时对导向支承柱(5)进行导向。