專利名稱：一種高溫材料熱力常數(shù)測定的非接觸實驗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種高溫數(shù)字散斑、三點彎、虛擬場技術相結合測量高溫下材料彈性模量、泊松比和熱膨脹系數(shù)的方法，屬于實驗力學、高溫測試技術領域。
背景技術：
目前對于高溫下材料彈性模量和泊松比的測定主要通過高溫拉伸試驗，在高溫下對試樣進行拉伸，通過記錄拉伸載荷量，測量拉伸方向和橫向的應變，從而得到彈性模量和泊松比。對于熱膨脹系數(shù)主要通過升溫后記錄應變來測量。但是上述傳統(tǒng)的測試方法個各 個參量必須分開測量，高溫測量時每次都要重新升溫，エ序較為繁瑣，費用較為昂貴。亟待開發(fā)新的能同時測量高溫下材料彈性模量、泊松比、熱膨脹系數(shù)的檢測裝置及方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供ー種高溫材料熱カ常數(shù)測定的非接觸實驗方法。本發(fā)明提供的ー種高溫材料熱カ常數(shù)測定的非接觸實驗方法，所述的熱力常數(shù)為熱膨脹系數(shù)、彈性模量和泊松比，其特征在于該方法按如下步驟進行I)在三點彎試樣表面噴上黑白相間的高溫漆斑，或者打磨試樣表面形成自身斑點；2)搭建測試所需的實驗裝置，該裝置包括(XD、第一 LED藍光源、第二 LED藍光源、藍光濾波片、三點彎加載裝置及試樣、高溫箱、透光玻璃窗ロ，將三點彎試樣安放于三點彎加載裝置上，而后將高溫箱升溫至所測溫度T ；3)打開第一 LED藍光源和第二 LED藍光源，使光線照于試樣表面，將CXD對準待測試樣，使試樣表面的光線通過藍光濾波片后被CCD接收，調節(jié)該CCD的位置和焦距，使待測試樣在CCD視場的中間成清晰的圖像，記錄每一毫米在CCD圖像中對應多少個像素點，拍一幅照片；4)將高溫箱升溫A T，利用三點彎裝置加載ー個力F，再拍一幅照片；5)用數(shù)字散斑相關方法計算出升溫加載前后的應變場，^和 <分別為i點處X方向和I方向上的應變，i為正整數(shù)；6)聯(lián)立下列方程，求解出熱膨脹系數(shù)a、剛度陣系數(shù)QxJPQxy,
權利要求
1.一種高溫材料熱力常數(shù)測定的非接觸實驗方法，所述的熱力常數(shù)為熱膨脹系數(shù)、彈性模量和泊松比，其特征在于該方法按如下步驟進行 1)在三點彎試樣表面噴上黑白相間的高溫漆斑，或者打磨試樣表面形成自身斑點； 2)搭建測試所需的實驗裝置，該裝置包括CXD(I)、第一 LED藍光源(2)、第二 LED藍光源(3)、藍光濾波片(4)、三點彎加載裝置及試樣(5)、高溫箱(6)和透光玻璃窗口(7)，將待測試樣安放于三點彎加載裝置上，而后將高溫箱升溫至所測溫度T ； 3)打開第一LED藍光源(2)和第二 LED藍光源(3)，使光線照于試樣表面，將CXD對準待測試樣，使試樣表面的光線通過藍光濾波片(4)后被CCD接收，調節(jié)該CCD的位置和焦距，使待測試樣在CCD視場的中間成清晰的圖像，記錄每一毫米在CCD圖像中對應多少個像素點，拍一幅照片； 4)將高溫箱升溫AT，利用三點彎裝置加載一個力F，再拍一幅照片； 5)用數(shù)字散斑相關方法計算出升溫加載前后的應變場，<和<分別為i點處X方向和y方向上的應變，i為正整數(shù)； 6)聯(lián)立下列方程，求解出熱膨脹系數(shù)a、剛度陣系數(shù)Qxx和1，
全文摘要
一種高溫材料熱力常數(shù)測定的非接觸實驗方法，屬于實驗力學、高溫測試技術領域。本發(fā)明通過高溫數(shù)字散斑、三點彎、虛擬場技術相結合的方法，來測量材料在高溫下的彈性模量、泊松比和熱膨脹系數(shù)。此方法采用CCD記錄三點彎試樣在熱力載荷前的散斑圖和熱力載荷后的散斑圖，用數(shù)字散斑方法計算出熱力載荷前后的全場應變，再根據(jù)虛擬場技術反推材料在高溫下的彈性模量、泊松比和熱膨脹系數(shù)；本發(fā)明可以實現(xiàn)高溫下材料彈性模量、泊松比和熱膨脹系數(shù)的同時測量。
文檔編號G01N3/20GK103018111SQ20121050644
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者姚學鋒, 馬寅佶, 劉曉宇, 王棟, 方岱寧 申請人:清華大學