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专利号: 2021116216858
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于声辐射力的微小试样弯曲疲劳试验装置,其特征在于:包括沿纵向依次设置的时间‑电流采集记录系统、微试样夹持系统和超声发生系统,垂直于纵向的水平方向为横向;

所述微试样夹持系统包括底座(3),底座(3)上沿横向设有一对竖直的支撑杆(5),一对支撑杆(5)上共同活动套设有滑动板(6),滑动板(6)的两侧设有定位螺孔,定位螺孔内螺纹连接有滑动定位旋钮(11),滑动定位旋钮(11)穿过定位螺孔与支撑杆(5)抵紧;滑动板(6)的底面设有夹持机构(12),夹持机构(12)包括活动夹持块和固定夹持块,活动夹持块和固定夹持块的夹持面相对设置,且夹持面为沿横向的竖直面;活动夹持块和固定夹持块之间夹持有竖直向下的微试样(14),夹持机构(12)、微试样(14)是导电金属材料;活动夹持块和固定夹持块的两端螺纹连接有试样固定旋钮(13),试样固定旋钮(13)将活动夹持块和固定夹持块固定在一起;

所述时间‑电流采集记录系统包括电源(1)和导电溶液盛放装置(4),导电溶液盛放装置(4)是导电金属材料;导电溶液盛放装置(4)放置在底座(3)上且位于一对支撑杆(5)之间,导电溶液盛放装置(4)内设有导电溶液;所述电源(1)的一端通过导线连接夹持机构(12),夹持机构(12)夹持的微试样(14)的下端浸没于导电溶液盛放装置(4)内的导电溶液中;电源(1)的另一端通过导线连接时间‑电流采集记录装置(2),时间‑电流采集记录装置(2)的另一端通过导线与导电溶液盛放装置(4)的外壁电连接;

所述超声发生系统包括超声发生装置基座(9),超声发生装置基座(9)内设有超声波发生器(10),超声发生装置基座(9)上沿纵向设有两个支撑座,支撑座上设有安装孔,两个支撑座之间通过固定螺栓固定连接;支撑座的安装孔内安装有超声波换能器和超声波变幅杆(7),超声波换能器与超声波变幅杆(7)相连,并由超声波发生器(10)控制器功率;超声波变幅杆(7)的端部对准微试样(14)的右端面,超声波变幅杆(7)端面产生声辐射力对微试样(14)表面进行力的无接触加载。

2.如权利要求1所述的一种基于声辐射力的微小试样弯曲疲劳试验装置,其特征在于:所述超声波变幅杆(7)的端面是内凹球面,超声波变幅杆(7)的前端距微试样的距离为变幅杆内凹球形面的半径。

3.如权利要求1所述的一种基于声辐射力的微小试样弯曲疲劳试验装置,其特征在于:所述超声波换能器的超声功率调节范围为100W~10000W。

4.如权利要求1所述的一种基于声辐射力的微小试样弯曲疲劳试验装置,其特征在于:所述电源(1)是恒压电源。

5.如权利要求1所述的一种基于声辐射力的微小试样弯曲疲劳试验装置,其特征在于:所述超声波发生器(10)连接交变电流。

6.如权利要求1所述的一种基于声辐射力的微小试样弯曲疲劳试验装置,其特征在于:所述时间‑电流采集记录装置(2)记录的单位最小时间为1毫秒。

7.基于权利要求1所述的一种基于声辐射力的微小试样弯曲疲劳试验装置的疲劳测试方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将微试样夹持于夹持机构(12)上,并通过试样固定旋钮(13)将微试样进行固定;

S2.通过滑动板(6)调节微试样置的高度,并用滑动定位旋钮(11)进行固定;

S3.在导电溶液盛放装置(4)倒置导电熔体,使其没过微试样下端面,根据微试样尺寸调节淹没高度,淹没高度范围为0.5cm~1cm;

S4.用导线将电源、时间‑电流采集记录装置(2)、导电溶液盛放装置、夹持机构(12)连接成闭环电路,形成时间‑电流采集记录系统;

S5.待时间‑电流采集系统稳定后,设定超声功率,开启超声发生装置进行疲劳测试,待微试样断裂,闭环电路断开后停止实验,测算闭环电路中的电流大小来检测微试样的弯曲疲劳性能。