1.一种具有温控机构的同步辐射原位成像疲劳试验机,其特征在于:包括一个360度自由旋转的圆筒形底座(3),底座(3)的上方设有圆筒形顶盖(15),底座(3)与顶盖(15)之间设有透光的内层围罩(14)和外层围罩(33),内层围罩(14)中间设有上夹具(21)和下夹具(13);底座(3)内部设有一个上下运动的从动杆(10),从动杆(10)的顶部连接到下夹具(13),上夹具(21)位于下夹具(13)正上方,上夹具(21)通过连接柱(30)连接有第二调节圆盘(22),第二连接圆盘(22)通过法兰工装(20)连接到载荷传感器(18)的下端,载荷传感器(18)的上端与第一调节圆盘(17)连接,在顶盖(15)的顶面开有通孔并设有调压螺杆(16),调压螺杆(16)的下端部顶在第一调节圆盘(17)的上表面,在内层围罩(14)的水平高度两侧分别设有同步辐射光源的光发射器(25)和光接收器(26);温控气流进气孔(32)设置于顶盖(15)侧面并位于第二调节圆盘(22)的下方,温控气流排气孔(38)设置于底座(3)的侧面;在外层围罩(33)一侧的上端设有防水雾氮气进气孔(34),在另一侧的下端设有防水雾氮气排气孔(37);温控气流生成装置(36)连接到温控气流进气孔(32),温控气流排气泵(39)连接到温控气流排气孔(38);氮气瓶(35)连接到防水雾氮气进气孔(34),氮气排气泵(40)连接到防水雾氮气排气孔(37)。
2.根据权利要求1所述的一种具有温控机构的同步辐射原位成像疲劳试验机,其特征在于:所述从动杆(10)的底部连接有一个凸轮机构,所述凸轮机构包括一个伺服电机(5),伺服电机(5)的轴上安装有凸轮(6),推杆(4)的左端伸出底座(3)与凸轮(6)的右侧缘接触,推杆(4)的右端通过弹簧(9)连接在底座(3)的右壁上,推杆(4)中部和连杆(8)下端铰接,从动杆(10)的下端与连杆(8)铰接。
3.根据权利要求2所述的一种具有温控机构的同步辐射原位成像疲劳试验机,其特征在于:所述推杆(4)的左端设有滚动轴承轴(27),滚动轴承轴(27)上安装有滚动轴承(7),滚动轴承(7)与凸轮(6)的右侧缘接触。
4.根据权利要求3所述的一种具有温控机构的同步辐射原位成像疲劳试验机,其特征在于:还设有数据处理与控制装置,伺服电机(5)、载荷传感器(18)均与数据处理与控制装置电联接。
5.根据权利要求4所述一种具有温控机构的同步辐射原位成像疲劳试验机的试验方法,其特征在于,操作过程如下:
A、试样的安装
将内层围罩(14)和外层围罩(33)取下,将试样(31)夹紧于下夹具(13)与上夹具(21)之间,再将内层围罩(14)和外层围罩(33)装配回底座(3)与顶盖(15)之间,将试样(31)完全笼罩在由内层围罩(14)围住的空间内,然后拧动调压螺杆(16),使上夹具(21)完全夹持住试样(31);
B、原位疲劳试验
打开氮气瓶(35)开关,由外层围罩(33)的防水雾氮气进气孔(34)输入防水雾产生的气体氮气,同时由顶盖(15)侧面的温控气流进气孔(32)输入特定温度的气流;一段时间后,凸轮机构带动下夹具(13)上下往复移动,对试样(31)施加竖向往复的位移载荷,同时载荷传感器(18)检测到试样(31)承受的载荷信号;当往复竖向位移载荷带到预设定的成像循环次数后,凸轮机构停止动作,再启动同步辐射光源,底座(3)旋转,带动试样(31)进行360度旋转;同时,同步辐射光源的光发射器(25)发出的同步辐射光穿透外层围罩(33)和内层围罩(14),再穿透360度旋转的试样(31)后由同步辐射光源的光接收器(26)接收,完成对试样(31)的360度成像;
重复以上A、B操作,直至达到预设定的完成试验循环次数。