用于材料变形分析的样品测试方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110018063A(43)申请公布日2019.07.16(21)申请号201910322242.5(22)申请日2019.04.22(71)申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段111号(72)发明人陈坤洋叶世佳卢磊蔡洋罗胜年(74)专利代理机构成都宏顺专利代理事务所(普通合伙)51227代理人李顺德(51)Int.Cl.G01N3/30(2006.01)G01M7/08(2006.01)G01B11/16(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称用于材料变形分析的样品测试方法及装置(57)摘要本发明专利涉及材料测试领域，具体涉及一种用于材料变形分析的样品测试方法及装置，用于材料变形分析的样品测试方法，包括以下操作：样品自由面上不同位置接收到不同频率的激光，通过光纤多普勒测速系统获取样品自由面信息；当样品受到冲击加载时，获取样品自由面上信号变化信息；对信号变化信息进行解析。这样将光混和光纤的有效结合可以更好的得到非均匀材料在高应变率下的变形演变。样品测试装置包括：轻气炮、样品台、测速装置、光感式传感器、第一激光器、第二激光器；光感式传感器电连接有第二示波器，第二示波器与第一示波器连接，这样可以直观的得到材料在不同位置的自由面速度曲线，进一步在材料测试上取得了突破。CN110018063ACN110018063A权利要求书1/1页1.用于材料变形分析样品测试方法，其特征在于，包括以下操作：S1.样品自由面上不同位置均同时接收到激光，采集样品自由面反射的激光信号；S2.当样品受到冲击加载时，获取样品自由面上信号变化信息；S3.对所述信号变化信息进行解析；其中，所述激光包含信号光和参考光，该信号光和参考光频率不同。2.如权利要求1所述的样品测试方法，其特征在于，在样品自由面上不同位置接收到不同频率的激光时，该激光包括信号激光和参考激光。3.如权利要求1所述的样品测试方法，其特征在于，采集样品自由面反射的激光信号为：通过将样品自由面反射的激光转换为电信号并反映在示波器上，从而得到样品自由面信息。4.如权利要求1所述的样品测试方法，其特征在于，对所述信号变化信息进行解析时，通过MATLAB软件对信号进行至少两次傅里叶变换，得到样品不同位置的自由面速度曲线。5.用于材料变形分析的样品测试装置，其特征在于，包括：轻气炮；样品台，用于固定待测样品，样品与轻气炮相对应；测速装置，设置于轻气炮所发弹丸轨迹的侧旁并连接有第一示波器，该测速装置用于检测弹丸速度；其中，样品台上设置有用于安装样品的凹槽，所述凹槽底部与样品之间留有空腔；所述样品台通过多路光纤连接用于检测光强弱的光感式传感器；所述光纤在样品台的一端位于空腔内并用于与样品位于空腔内的一面对应；所述光感式传感器通过光纤连接有用于提供信号光的第一激光器和用于提供参考光的第二激光器；所述光感式传感器电连接有第二示波器，所述第二示波器与第一示波器通过射频连接线连接。6.如权利要求5所述的样品测试装置，其特征在于，所述空腔包括用于使样品嵌入的上腔和用于容纳光纤一端的下腔。7.如权利要求5所述的样品测试装置，其特征在于，所述凹槽槽底设置有通孔，所述通孔相对于槽底面倾斜，所述光纤穿设在该通孔内。8.如权利要求7所述的样品测试装置，其特征在于，所述通孔相对于槽底面呈45～65°。9.如权利要求5所述的样品测试装置，其特征在于，所述的光纤为单膜光纤。10.如权利要求5所述的样品测试装置，其特征在于，所述测速装置为磁测速装置。2CN110018063A说明书1/6页用于材料变形分析的样品测试方法及装置技术领域[0001]本发明专利涉及材料测试领域，具体涉及一种用于材料变形分析的样品测试方法及装置。背景技术[0002]材料在冲击加载下的动态响应研究是一个非常复杂的领域。该领域不仅涉及物理学、力学以及材料学等多个学科，同时还包括了宏观、细观、微观等多个尺度。该领域不仅是冲击波物理的重要组成部分，也是固体力学的重要组成部分。轻气炮技术作为近年来飞速发展的分析手段，其可对材料在高应变率下的力学行为进行充分的反映，主要通过测出的自由面速度曲线来分析材料的性质。目前的测试方法是采用一根光纤对应测样品的一个点的自由面速度曲线。但对于非均匀材料的平板撞击实验，想在同一加载条件下测到样品不同位置的自由面速度曲线很困难。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种更好的可测得非均匀材料变形演变的样品测试方法及样品测试装置，以期望解决上述问题。[0004]用于材料变形分析的样品测试方法，包括以下操作：[0005]S1.样品自由面上不同位置均同时接收到激光，采集样品自由面反射的激光信号；[0006]S2.当样品受到