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专利号: 2018108414446
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种增材材料高通量试样制备方法,其特征在于,所述方法应用于增材制造设备,所述方法包括:接收高通量试样的设计数据;所述设计数据至少包括设计试样的标距段;

按照设定的移动速度,将多个设计试样输送至设定位置;每个所述设计试样包含指定的元素材料;

在所述设定位置,通过热源对所述设计试样进行烧结,得到高通量试样;在烧结过程中,所述设计试样的每个标距段对应指定的热源功率。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述高通量试样的每个标距段处预制缺口。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,每个所述标距段预制两个缺口,两个所述缺口位于同一截面上,两个所述缺口相对设置,每个所述缺口具有指定的深度。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热源包括激光热源;所述通过热源对所述设计试样进行烧结的步骤,包括:通过金属激光选区熔化技术,对所述设计试样进行烧结。

5.一种增材材料高通量试样表征平台,其特征在于,所述表征平台包括原位疲劳试验机、X射线成像装置、X射线衍射测试装置、应变测量系统、红外热像仪和主控制器;

所述原位疲劳试验机、所述X射线成像装置、所述X射线衍射测试装置、所述应变测量系统和所述红外热像仪分别与所述主控制器通信连接;

所述原位疲劳试验机用于对高通量试样进行原位拉伸或疲劳加载试验,以获得所述高通量试样的力学性能参数;所述高通量试样通过权力要求1-4任一项所述的制备方法获得;

所述X射线成像装置用于在试验过程中,采集在X射线的照射下所述高通量试样的X射线投影光信号,以获得所述高通量试样的内部缺陷形貌和三维空间状态;

所述X射线衍射测试装置用于在试验过程中,采集在X射线的照射下,所述高通量试样的X射线衍射图谱信息,以获得所述高通量试样的三维晶体结构和应力状态;

所述应变测量系统用于采集所述高通量试样在试验前和试验后的散斑场,以获得所述高通量试样的在三维空间内的形貌和形变;

所述红外热像仪用于在试验过程中,采集所述高通量试样表面温度;

所述主控制器用于分别向所述原位疲劳试验机、所述X射线成像装置、所述X射线衍射测试装置、所述应变测量系统和所述红外热像仪发送相应的控制信号,接收并保存所述原位疲劳试验机、所述X射线成像装置、所述X射线衍射测试装置、所述应变测量系统和所述红外热像仪发送的采集数据,与设定的格式输出所述采集数据。

6.根据权利要求5所述的表征平台,其特征在于,所述X射线成像装置包括:X射线光源、X射线成像探测器和光源载物台;

所述X射线光源和所述X射线成像探测器分别与所述主控制器连接;所述高通量试样设置于所述光源载物台上;

所述X射线光源用于发出X射线穿过所述高通量试样;

所述X射线成像探测器用于接收并记录所述X射线穿过所述高通量试样的投影光信号;

所述光源载物台用于联动装置旋转360度,完成对所述高通量试样的360度成像。

7.根据权利要求5所述的表征平台,其特征在于,所述X射线衍射测试装置包括:X射线光源和X射线衍射探测器;

所述X射线光源和所述X射线衍射探测器分别与所述主控制器连接;所述X射线衍射探测器设置于X射线的折射方向上;

所述X射线光源用于发出X射线穿过所述高通量试样;

所述X射线衍射探测器用于接收并记录所述增材材料折射出的X射线衍射图谱信息。

8.根据权利要求5所述的表征平台,其特征在于,所述应变测量系统包括VIC-3D非接触全场应变测试系统。

9.一种增材材料高通量试样表征实验方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求5-8任一项所述的高通量试样表征平台,所述方法包括:将待测量的高通量试样加载至原位疲劳试验机的夹具上;

设置所述夹具加载力为零,采集所述高通量试样的所述测量数据;所述初始测量数据包括力学性能参数、X射线投影光信号、X射线衍射图谱信息、散斑场和表面温度中的一种或多种;

通过所述原位疲劳试验机对所述高通量试样进行疲劳加载,在加载过程中采集高通量试样当前的测量数据,直至所述高通量试样断裂失效。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述通过所述原位疲劳试验机对所述高通量试样进行疲劳加载,在加载过程中采集高通量试样当前的测量数据的步骤,包括:在疲劳加载过程中,实时采集所述高通量试样的力学性能参数、散斑场和表面温度;

当所述加载力到达指定的加载力阈值时,采集所述高通量试样的X射线投影光信号和X射线衍射图谱信息。