热压缩实验,hot compress test,音标,读音,翻译,英文例句,英语词典
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1)&&hot compress test
热压缩实验
Based on the dynamic materials model theories,hyperbolic sine equation and two Liapunov stability criteria,the processing maps of T122 heat resistant steel were constructed using the data obtained from isothermal hot compress tests by means of a Gleeble 3 500 simulator.
在Gleeble3500热模拟试验机上进行热压缩实验。
2)&&compressive experiment
The mechanical properties of three dimensional and four-directional braided composites were investigated by the macroscopic compressive experiments.
通过对三维四向编织复合材料薄板试件的宏观压缩实验,研究了三维四向编织复合材料的抗压力学性能。
The dynamic compressive experiments and quasi-static experiments were conducted on material test system and SHPB,respectively.
用渗流法向开孔泡沫铝-硅合金和泡沫纯铝中充填硅橡胶获得含硅橡胶的泡沫材料,在材料试验机和SHPB上对含硅橡胶的复合材料进行动态与准静态压缩实验。
The compressive experiments are carried out respectively on the thin specimens and the soil-columns.
本文作者用不同长度的PVC管 ,在该软土层中进行取样 ,并在室内分别用薄样 (常规样 )和样柱进行了压缩实验。
3)&&compression experiment
In this paper,a bulge method which combines compression experiments and FEM simulation is proposed.
本构关系是影响模拟结果准确性的重要因素之一,本文采用一种数值模拟和压缩实验相结合的方法鼓度法,即由鼓度θ估算摩擦因子,然后通过主应力法公式去除压缩实验中摩擦因素的影响,得到6063铝合金的真实应力-应变曲线,并回归出本构方程。
Quasi-static and dynamic compression experiments of carbon fiber reinforced epoxy resin matrix composite cylinder structures are implemented by NYL-200D testing machine and drop weight equipment.
利用NYL-200D型压力实验机和落锤装置对圆筒形碳纤维增强环氧树脂基复合材料结构进行了准静态和动态冲击压缩实验。
4)&&compression test
Based on a summary of the stability analysis methods of tailing dams,using seepage test,compression test and triaxial test,the research of physical mechanical characteristic of Hongjing tailing dam in Xishimen was carried out,and the characteristic curves and data were received.
本文在总结有关尾矿库稳定性分析方法的基础上,以西石门后井尾矿库为研究对象,利用渗透实验、压缩实验、三轴试验开展了堆坝材料物理力学特性试验研究,整理并得到了用于描述堆坝材料物理力学特性的试验数据和实验曲线,系统分析了堆坝材料的变形规律,为系统分析堆坝材料物理力学特性及开展坝体稳定分析提供依据。
5)&&compressive test
6)&&SHPB compression experiment
SHPB压缩实验
补充资料：电冰箱压缩机和空调器压缩机
摘要：&&&&&压缩机是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。压缩机一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备(启动器和热保护器)及冷却系统组成。启动器基本上有两种，即重锤式和PTC式。其中后者较为先进。冷却方式有油冷和自然冷却两种。& &&&&&&& 文章内容：& &&&&&1.概述& &&&&&& &&&&&压缩机是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。压缩机一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备(启动器和热保护器)及冷却系统组成。启动器基本上有两种，即重锤式和PTC式。其中后者较为先进。冷却方式有油冷和自然冷却两种。& &&&&&& &&&&&一般家用冰箱和空调器的压缩机是以单相交流电作为电源，它们的结构原理基本相同。冰箱压缩机功率较小，通常在250W以下。而空调器压缩机功率通常在230-900W之间。两者使用的致冷剂有所不同。& &&&&&& &&&&&2.生产制造方法& &&&&&& &&&&&压缩机是以流水线方式生产的。在机械加工车间(包括铸造)制造出缸体、活塞(转轴)、阀片、连杆、曲轴、端盖等零部件；在电机车间组装出转子、定子；在冲压车间制造出壳体等。然后在总装车间进行装配、焊接、清洗烘干，最后经检验合格包装出厂。大多数压缩机制造厂不生产启动器和热保护器，而是根据需要从市场采购。& &&&&&& &&&&&3.种类& &&&&&& &&&&&目前家用冰箱和空调器压缩机都是容积式，其中又可分为往复式和旋转式。往复式压缩机使用的是活塞、曲柄、连杆机构或活塞、曲柄、滑管机构，旋转式使用的是转轴曲轴机构。& &&&&&&
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GLEEBLE_3800热模拟试验机的应用研究
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Gleeble热模拟试验机设备组成介绍--上交大
?Gleeble 热模拟试验机上海交通大学 周伟敏Gleeble 3500 热模拟试验机是一个材料热机械加工性能分析系统, 具有急(慢)速升温降 温、急(慢)速拉压变形、同时记录温度、力、应力、应变等参数变化曲线，可对金属材料的 冶炼、铸造、锻压、成形、热处理及焊接工艺等各个制备阶段的工艺与材料性能的变化之间 的关系进行精确的模拟。 Gleeble 3500 的加热系统： 采用电阻加热系统能以高达 10000℃/s 的速度加热试样。高导热率的夹具使 Gleeble 3500 具有高速冷却能力。淬火系统可通过水淬、气淬或气水混合淬在试样表面达到 10000℃/s 的冷却速度。（注：不同材质不同尺寸不同加载方式能达到的加热和冷却速度可能不同） Gleeble 3500 的机械系统： 是一个具有 10 吨静态拉伸/压缩力的全集成液压伺服控制系统。最快可以达到 1000mm/s 的 移动速度。LVDT 传感器、测力单元提供反馈数据确保机械测试程的精确性和可重复性。在 任何测试中， 机械系统允许操作者编写程序更换控制模式。 为热力学过程模拟的多样性提供 各种必需功能。 程序可以在任何时刻和以需要的频度转换控制模式。 这些控制模式包括液压 缸活塞位移、力、各种膨胀仪、真应力、真应变、工程应力和工程应变。 需要指出的是：Gleeble 系统虽然是材料研究和工艺优化的先进而高效的热机械试验装备, 但与其他物理模拟设备相似,它只能就人为设定的一组工艺参数给出材料试样在相应条件下 的变化过程及终点状态。 而这种输入的设定是否真实地与充分地代表了模拟对象、 所见的过 程及所获的状态是否得到了完整理解与恰当运用,其间的模拟构思与程序编制又是否准确体 现了设计意图,这一切都迥异于通常具有良好结果重现性的物理测试,使得物理模拟质量的 优劣较大程度地因人而异。??? 一、仪器设备基本构成? 专用名词：? Specimen：样品、试样。实验研究对象。? Grip：夹持试样的夹具。根据不同需求可以做成各种大小、形状。? Jaw：机械装置。Grips 夹持试样后装入 Jaw 中，实现对试样的操作。? MCU：Mobile?Conversion?Unit。移动单元，功能各异。将液压、电、水、真空、控制等试验 所需集合为一体，装载在有轮子的机架上，可以随时与主负载单元组装和拆分。几个单元之 间相互更换，配合主机进行不同类型的试验。? 1、热模拟机基本构成? 热模拟机主要包括：? 辅助系统:加热、冷却、淬火、机械液压、真空等各个系统，保证正常的实验环境? 控制系统:负责对所有部件的控制和同步? 数据系统:各种测量系统，负责不同变量的实时监控? 用户操作界面:包括桌面电脑，控制柜等。用户可以直接操作设备、编程，和数据分析处理 等???电力系统? 加热系统? 冷却系统? 淬火系统? 液压系统? 空压系统? 真空系统? 用户操作界面 外围辅助? 控制系统 工控柜 数据采集Temperature? Force? stroke? L\gauge? C\gauge? Dilameter? ………? 控制柜? 桌面电脑 打印机? 热电偶焊接 ? 编程软件? 数据分析处理下面将对各个系统逐一讲解。? 1.1? 外围辅助系统? 1.1.1? 加热系统? 形成闭合回路，采用电阻式加热的方式，从试样横截面内通过上千安培的电流，并通过电流 控制试样加热的温度变化。?? 1.1.2? 冷却系统? 在保证试样升温的同时，必须通过内循环的冷却水以保证其他部位不会温度过高。? 1.1.3? 淬火系统? 当对试样的冷速要求不高时，可以通过试样两端夹具热传导制冷。如果对冷速要求更高时， 需要使用冷却气、水、气水混合对试样强制冷却.? 但需要指出的是只有部分试验能采用淬火 系统装置。? 1.1.4? 液压系统? 提供稳定的液压，配合伺服系统和油缸、阀门完成位移、力值等的变化? 1.1.5? 真空系统??为了保证试样在加热过程中不被氧化，必须对试验的腔体抽高真空，或采用氦、氩等惰性保 护气体? 1.1.6? 压缩空气系统? 压缩空气 Gleeble 试验环境中共有三个作用：气动阀、淬火气压源、空气锤? 1.1.7? 电源系统? 对外部输入电压进行变压。提供各系统所需的不同电压? 1.2? 数据采集系统? 1.2.1 压力传感模块? 测压模块用来测量试样的受力情况，变量“FORCE” 。测压元件在右侧 Jaw 的固定位置。试 样受力时由于机械原因存在一定的摩擦力， 微小的摩擦力在一般试验中可以完全忽略。 在某 些膨胀、低力等试验中摩擦力有影响，有很多方法减少摩擦力。必要时卸下导向杆以减小摩 擦力非常有效。本系统力传感器的精度为全量程的１％。? 1.2.2 位移传感器和模型? 位移传感器安装在液压油缸的背后，变量名称 STROKE。有 120mm 的测量范围，主要测量机 械主轴的运动。当使用 Stroke 测量试样长度变化时，测量还包括机器最大形变。负载越高， 机器的形变变化越大。因此不推荐使用位移传感器测量微小的应变。? 1.2.3?Jaw 传感器和模型? Jaw 传感器用来测量两个 Jaw 之间的间距变化，变量名称 L\Gauge，测量范围±? 12.5mm。 特殊的安装位置消除了机械主轴的等误差因素，较 Stroke 数据更真实有效。但传感器测量 的数据也包含 Jaw 的机械变形，以及不同温度区间的变形。因此，不建议用 Jaw 传感器测量 试样的弹性模数等。? 1.2.4? 热影响区 L 应变传感器和模型? 热影响区 L 应变传感器测量试样热影响区内的长度变化， 因为测量数据中完全消除了机械变 形或不同温度区间的干扰。 其很适合弹性特性的测量， 比如不同温度下的弹性系数和屈服应 力。测量范围±? 2.5mm。Gleeble 系统有两类热影响区传感器。一种是 LVDT（线性差分）传 感器，其适合拉伸断裂的变形量测量，测量长度可以调整为 10 或 25mm，总的位移距离是 25mm。还有一种是应变类型传感器，根据不同的初始长度和拉伸变化量有三种可选模式。 应变类型传感器更适合弹性特性的测量。交大只配备了第一种传感器。? 1.2.5?C－Gauge? 传感器和模型? C\Gauge 传感器用来测量试样的径向变化， 或宽度的变化， 量程±５mm。 变量名称 C\Gauge， 常用此项计算张力。测量中直径的变化需在传感器测量范围之内。? 需要注意的是，C\Gauge 测量的数据用于反馈控制时（如张力控制） ，如果直径的变化超出 C\Gauge 传感器的测量范围时，系统会失控。因此，C\Gauge 的零点位置必须合理地判断， 来确保试样直径变化的极限值在测量范围之内。? C\Gauge 的弹力是可调整的。如果弹力太大，C\Gauge 可能会在高温时挤入试样表面。相反， 弹力过小可能导致测试中传感器可试样上脱落。 试样在高温环境下时间较长， 传感器部分必 须要被屏蔽或制冷以保护传感器不受加热试样的热辐射的影响。? 使用 C\Gauge 数据作为反馈控制信号，编程时必须注意。一种方式是调用 STROKE? LIMIT 参 数，用来限制最大位移压力，用来防止 Jaw 损坏 C\Gauge 传感器。还有一种方式是调用 UNICOMPRESSION 参数， 此时位移只能在压缩方向运行。 张力测试时， 可以调用 UNITENSION 参数使 Stroke 只在拉伸方向运动。需要注意的是，在关闭 UNICOMPRESSION 和 UNITENSION 时，Stroke 的必须清零，否则机械轴会快速运动以保证系统 Stroke 值归零。? 1.2.5?CCT 膨胀计和模型? 当用膨胀的方法研究相位变化时，CCT 膨胀计的数据更精确。其测量值±２.５mm，灵敏度?是 C\Gauge 的 10 倍左右。所以 CCT 膨胀计可以轻松地捕捉膨胀信号。然而，考虑到 CCT 的 测量范围小，使用 CCT 测量变形时的相变时，必须考虑直径变化范围。? 1.3? 用户操作界面? 1.3.1? 用户编程? QuikSim 是面向用户的编程界面，通过这个界面，可以很轻松地进行 Gleeble 编程和控制。 QuikSim 提供三种编程方法。? 表格编程：电子表格形式的编程环境，也是 Gleeble 最普通的编程方式。? 变形控制编程： （HDS） ，多用于液压楔，用于连轧等多道次轧制的控制编程? 焊接热模拟编程： （HAZ） ，用户焊接模拟时，热循环曲线的控制编程。? Gleeble 脚本编程： （GSL） ，弹性较大，直接面向机器的语言? 同时，QuikSim 还提供了控制系统和数据分析软件之间的转换，使得实验过程更加流畅。? 1.3.2? 数据处理软件? Origin 是 Gleeble 系统的数据处理软件。 Origin 提供了很多数学模型， 这些模型使得数据分析 更加快捷。比如其中的 Lab\Talk 语言，可以自动分析模拟中的特征点。Origin 可以载入每次 测试的数据，并且快速产生任意区域的样点曲线，允许对每个测试点快速浏览。同时 Origin 还可以生成精美的曲线或图形文件。? 此外，DSI 还以 Origin 为基础，研发了 CCT 软件，专门用于 CCT、TTT 等相变点相关的数据 分析。? 1.3.3? 控制柜? 控制柜下方的诸多按钮，可以实现设备的开启、关闭、急停、液压、真空、空气锤、淬火等 基本操作。? 控制柜上方的显示屏可分为四部分。 第一部分滚动显示所有系统信息， 系统错误或操作错误 时（如热电偶极性相反） ，也会在此窗口显示。第二部分显示温度、压力、位移等信息。第 三组数据显示系统状况如真空值、真空泵工作状态、加热能量变化等。第四组窗口显示安全 相关的信息，如水流、外围设备连接、试验腔体的安全。任何一项数值指标为红或者黄时， 系统均不能正常工作。? 显示屏两边是 10 个可调的 VPM（Virtual? Panel? Meters）旋钮。VPM 位于控制柜上方面板， 既可以显示实时的实验信息，可以根据需要手动调节 VPM 数据。VPM 显示数据类型如? STROK、FORCE、C\GAUGE、WEDGE、JAWS、CONTROLTEMP、MACHMODE、L\GUAGE 等。? 2、主要单元及功能、设备极限参数? 2.1? 工控柜? 立式的工控机是整个系统的核心，控制整个系统负责设备开/关、拉/压等所有的基本操作。 用户在桌面电脑编程后传送到工控机， 由工控机发出执行指令控制各个单元， 确保了整个设 备的可靠运行。并收集各个感器同步数据、反馈回桌面电脑。? 2.2? 负载单元 Load?Unit? 主机负载单元。主要负责机械执行、安全保护、循环水分配和电力供应。? 2.3? 通用单元 Pocket?Jaw?MCU? 可以进行焊接、普通拉/压、相变点研究、熔融态相关、应变等的基本试验，最常用的 MCU 单元。? 2.4? 液压楔单元? Hydrawedge?MCU,液压楔移动单元。用于应变速率较快的单道或多道次压轧。常用于进行轧 制模拟、流变应力、应力应变曲线等的研究。需要进行相关试验时，先把通用单元拆下，装 上液压楔? 2.5? 外围辅助单元??水冷机组：提供内循环冷却水? 真空机组：抽取真空? 液压泵：提供稳定液压? 空压机：提供压缩空气? 2.6? 其他可更换组件? 为满足不同的试验，DSI 专配了很多不同用途的组件。如：? 2.6.1? 淬火供给单元?? 2.6.2? 各种淬火、退火组件?标准淬火? 2.7? 低力、零强组件?ISO\Q 淬火?低力组件? 2.8? 流变应力、平面应变组件?零强??流变应力?平面应变?3、主要夹具及其使用、自由跨度概念和应用? 在介绍夹具（Grip） 、自由跨度（Free?Span）之前，先大概了解一下 Gleeble 的加热方式：电 阻式加热?? 如图：采用圆棒形试样，两端开螺纹并装螺母便于受力拉伸，然后用两对梯形夹具 Grip 夹 紧固定。两边的 Grip 分别为两个电极，通过 Grip 和试样的接触面，通电使试样升温加热。 试样的中心点焊一组热电偶，用于测量试样中心温度。? 为了方便冷速的研究我们定义：试样处于两端 Grip 之间的距离即为有效的自由跨度（Free? Span） 。? 在实际试验中，为了保护设备在高温时不被烧损，夹具两端需引入冷却循环水。所以试样中 心热电偶位置温度极高，而两端的夹具处温度略低，在整个 Free?Span 区域形成一个山坡形 的温度梯度，如下图：??? 根据不同的试验需求，可以通过更换不同导热性能的夹具（铜/不锈钢） 、增减夹具和试样的 接触面积、改变自由跨度的大小、等方法得到不同的温度梯度。? 根据试验意图选择不同的 Grip。铜 Grip 和热不锈钢 Grip 最常用。根据试样形状不同，大致 有以下几种 Grip。? 常见铜 Grip：? 直径 10mm 全接触圆形 Grip? 直径 10mm 半接触圆形 Grip? 直径 6mm 圆形 Grip? 10mm、11mm 方形 Grip? 常见不锈钢 Grip：? 直径 10mm 全接触圆形 Grip? 直径 10mm，接触 4mm 热 Grip（也称 hot?Jaws）? 直径 10mm，ISO\T 圆形 Grip（做等温热实验）? 6mm 全接触 Grip? 0.5～6.25mm? 缝隙扁平 Grip? 4、计算机系统特点? Gleeble 系统的核心是系列三数控系统。其提供了所有控制温度和力的功能，这些功能通过 热和机械数字闭环伺服系统实现。Gleeble 系统可以手动或者计算机单独操作，或结合操作， 最大限度地提供材料测试和物理模拟工作的便利性。? Gleeble 控制系统由两部分组成： 基于 Windows 系统的桌面计算机、 和工控机内 QNX 控制系 统。Windows 桌面计算机提供了一个灵活的、工业标准多任务用户界面，这个界面可以编 程模拟程序、分析结果数据、以及生成报告。? 内置的工控机负责执行实验，模拟程序中条件，并且采集数据。在运行测试时，这样分工为 用户提供了一个强大的工作环境。 用户可以在设备模拟当前实验的同时， 进行下一个实验的 编程，或之前实验数据的分析和处理。? Gleeble 系统有一整套可用的编程软件。软件中有大量的程序模版可供用户随意调用或略微 修改便可以实验，也可以使用 Quiksim 软件由用户自己设计实验。人性化的电子表格编程界 面 Table 使编程更方便（类似于填表，在时间轴上模拟、描述所有行为） 。温度、机械系统 各自独立，Quiksim 容许热和机械系统同时工作而互不影响。还可以使用更高级的编程方式?如 HDS、HAZ、GSL 等模拟更为复杂的现场环境（如焊接温度循环曲线、连铸条件等） 。? 在实验进行中，可以同时对必要的变量进行手动调整，Gleeble 系统包含一个独立的控制柜。 控制柜配 10 个虚拟调节旋钮（VPM?Virtual?Panel?Meters） ，每个旋钮包对应一个数据显示窗 口，根据用户需要调整 VPM 显示、控制的内容。所以，用户可以手动控制系统，而不会影 响系统模拟的精度。编好的程序可以自动运行，也可以在模拟过程中通过 VPM 人为调整。? 程序执行完毕，所得的数据会被自动加载到 Origin 软件，进行数据分析处理。? 5、热循环系统控制及特点? 5.1? 电阻加热和等温面? 实验室有几种试样加热方式。一种是加热炉，应用于常见的拉伸测试设备。另外一种是感应 加热， 使用铜电磁感应线圈， 线圈内通入高频电流通， 通过试样表面产生涡电流使试样发热。 第三种方式是最常见的低频电流电阻式加热。熔炉加热速度最慢，也使得实验时间延长。通 过缓慢加热可产生均匀的温度，但是热梯度不能控制，所以熔炉加热只适合静态加热实验。 感应加热比熔炉加热快， 但要得到试样表面和内部一致的温度需要很长时间。 涡电流深度取 决于感应线圈内电流的频率和材料的电阻值。? 低频电流就是所谓的直接加热， 这是一种动力加热和制冷的方法。 电流频率较低， 50～60Hz， 电流均匀通过试样横截面。因此，当电流通过时，整个试样被均匀加热，通过控制加热的量 便可以控制温度曲线。? Gleeble 系统使用电阻加热。最大加热速度到 10000℃/s。和 140℃/s 的感应加热法比较，电 阻加热法具有很大的优势。? 通常使用热电偶测量试样的温度。 热电偶一般焊在试样表面， 所以只能测量试样表面的温度。 而电阻式加热时，热量主要通过两端夹具热传导流失。与热传导相比较，试样表面对流或辐 射散失的热量完全可以忽略。 所以不管是升温还是冷却过程中， 可以保证试样同一横截面为 等温面。这对机械性能的测量和相变研究非常重要。? 5.2? 回路中的电阻? 使用电阻加热， 通过控制电阻电流来控制试样温度曲线很非常重要。 下图展示了一个拉伸和 纵向压缩形变测试中，电加热循环中的电阻。?电阻加热循环中的电阻元件? 如图中所示??R1:试样的电阻值? R2:试样和 Grip 夹具接触面的阻值? R3:为夹具或压缩试验中砧子座的电阻值? R4:Grip 和 Jaw 之间接触面的阻值? R5:Jaw 以及导线的电阻值? 5.3? 轴向热梯度控制? 使用不同的 Grip 和自由跨度是模拟轴向温度梯度的有效方式。? 在下边通过几个实验中，更换不同 Grip，研究 Grip、自由跨度和试样尺寸的对温度梯度的影 响。? 试验中采用 AISI1018 普碳钢圆棒试样，以 10℃/s 的速度对试样加热至 1100℃。保温 15 秒 后，试样开始降温。使用多组 K 型热电偶记录试样沿轴向方向的温度梯度。? 5.3.1?Grip 的影响? 为了比较不同 Grip 对温度梯度的影响，做如下实验比较：自由跨度为 30mm，? Grip 分别使 用不锈钢热 Grip、半接触不锈钢 Grip、全接触不锈钢 Grip、和全接触铜 Grip。? 半接触 Grip 和全接触 Grip 的区别是与试样的接触部分长度不一样，半接触 Grip 和试样的接 触长度更小。接触长度如下表。统一使用直径 10mm，长 90mm 的试样。? Grip? 材质? 接触长度? 试样跨度温度渐变? 1100℃下降温速度? 热 Grip? AISI304? 4.25mm? 2℃/mm? 10℃/s? 半接触 Grip? AISI304? 12.70mm? 7℃/mm? 18℃/s? 全接触 Grip? AISI304? 30.48mm? 27℃/mm? 36℃/s? 铜 Grip? 铜? 30.48mm? 62℃/mm? 62℃/s?在试样加热和冷却过程中，使用热电偶跟踪、测量试样轴向不同位置的温度。15 秒后沿轴 向试样温度如图。显然，沿试样轴向的表面温度，铜 Grip 形成梯度很大的温度曲线，而热 Grip 则几乎是平坦的。同样，使用铜和热 Grip 夹持直径 6mm 试样进行试验结果相似。?直径 10mm?1080 钢，不同 Grip 温度分布? ? 试样? 自由跨度? Grip 类型? 峰值温度? 温度/跨度? 峰值冷却速度?直径 6mm?1080? 钢，不同 Grip 夹持温度分布?Φ10mm? Φ10mm Φ10mm? 28.9mm? 28.9mm? 28.9mm? 热 Grip? 800℃? 热 Grip? 1000℃? 热 Grip? 1200℃?Φ10mm? 30.5mm? 铜 Grip? 800℃?Φ10mm? 30.5mm? 铜 Grip? 1000℃?Φ10mm? 30.5mm? 铜 Grip? 1200℃? 56℃/sec?1℃/mm? 2℃/mm 4℃/mm?46℃/mm? 60℃/mm? 75℃/mm?5℃/sec? 9℃/sec? 14℃/sec? 36℃/sec? 47℃/sec?峰值温度影响? 我们定义温度/跨度比为自由跨度正中位置和 Grip 接触位置之间温差和间距的比。下图展示?了铜 Grip、热 Grip 在不同峰值温度下的温度梯度和温度/跨度数据。不同 Grip 间存在很大的 温度梯度差异。使用铜 Grip 时，峰值温度从 800℃室温度梯度 46℃/mm，峰值温度增加到 1200℃时，温度梯度为 75℃/mm? 。热 Grip 相同条件下分别为 1℃/mm 和 4℃/mm。显然， 使用不同的 Grip、不同的自由跨度，可以得到不同的温度梯度。?? 图 5.3.3? 不同峰值温度时，Grip 对温度梯度的影响? 从应峰值温度开始自然冷却，上图展示了从 800℃到 1200℃，使用铜 Grip 和热 Grip，不同 峰值温度的冷却速度。和期望的结果一样，铜 Grip 得到的冷却速度比热 Grip 高很多。使用 铜 Grip 时随着峰值温度的增加，冷却速度也增加，这时因为温度越高，热辐射和热传导越 明显。这种环境下，经过空气流失的热量比通过 Grip 流失的热量要多。?峰值温度下 Grip 对冷却速度的影响? 不同峰值温度下，试样轴向的温度分布? 上图展示了不同峰值温度下的温度分布曲线。可以观察到峰值温度越高，热影响±5℃区域 越广。这点对 Gleeble 热影响区的模拟很重要。? 5.3.2? 试样自由跨度的影响? 上述比较是在试样自由跨度不变的条件进行的，发现使用热 Grip 可以获得最平坦的温度梯 度。如果要获得最大的温度梯度效果，如在热焊接实验，还可以采用其他的方法。下边使用 铜 Grip 对 10mm 到 50mm 的试样做实验进行比较。试样都使用直径 6mm 和 10mm 的圆棒。 如图，可以看到试样跨度越短，温度梯度越陡。且温度沿轴向变化非线性。相反自由跨度越 常，热影响区越平缓。??? 10mm 试样不同自由跨度下温度分布? 6mm 试样不同自由跨度下温度分布??? 试样尺寸对热梯度影响? 自由跨度越短， 温度梯度变化越显著。 使用铜 Grip， 6mm 直径试样 10mm 跨度可以得到 200℃ /mm 的温度梯度，足够进行 HAZ 模拟试验。? 试样尺寸? 自由跨度? Grip 类型? 温差/跨度? 1100℃时冷却速度 Φ10mm? 11.0mm? 铜 Grip? 164℃/mm? 207℃/sec? Φ10mm? 20.5mm? 铜 Grip? 90℃/mm? 80℃/sec? Φ10mm? 2.7mm? 铜 Grip? 62℃/mm? 50℃/sec? Φ10mm? 38.1mm? 铜 Grip? 50℃/mm? 32℃/sec? Φ10mm? 51.4mm? 铜 Grip? 38℃/mm? 24℃/sec?2.3.3? 自由跨度影响? 6mm 和 10mm 直径圆棒冷却速度随着自由跨度增加而衰减。衰减指数模型如下，可以描述 不同直径和自由跨度的铜 Grip 冷却速度特性。? ? 下边的几组实验图分别展示了不同的参数对冷速的影响。?? 峰值温度下试样尺寸对冷却速度的影响? 自由跨度 11mm，试样直径对冷速的影响??自由跨度 30mm，试样尺寸对冷却速度的影响自由跨度 50mm，试样尺寸对冷速的影响? ?? 自由跨度和冷速的关系? ? ? 5.3.4? 轴向热梯度概要? 使用不同的 Grip、不同的自由跨度和试样尺寸可以获得不同的热梯度? 使用导热较差的 Grips（如不锈钢 Grips） 、较长的自由跨度，可以扩展和保证稳定的热区域。 ? 更高的峰值温度，更低的热传导可以扩展热区域? 制冷速度取决于试样热梯度。就铜 Grip 而言，梯度随自由跨度增加呈指数式衰减? 小直径圆柱试样比大直径冷却速度快，因为小圆棒的“表面积/体积”比值较大? 如果忽略热辐射和热对流， 温度曲线沿轴向分布。 在试样表面使用绝热套可以减少热辐射和 热对流效果。? 6、液压系统控制及特点??? 线性差分传感器? ? ? 双向液压缸? ? 三通控制阀? ? 两级驱动? ? ? 储能罐? ? ? 压力控制开关? ? 过滤器? 止回阀? 压力表? 电磁阀??如上图：? 液压油进入设备，经过止回和过滤后分为两路。一路推动驱动阀工作，另外一路为液压缸提 供动力。这两路各自使用电磁阀适时控制油压，为了保证油压在动作时稳定工作，需使用气 载储能罐缓冲以稳定油压。两路液压均接入压力表显示当前油压状况。? 在驱动阀工作回路，前级驱动线圈将电控信号转化为机械力，经过前置级阀，推/拉三通阀 内部主阀芯，由三通控制阀内滑阀的不同位置进行液压油的分配。? 在液压缸工作回路，经三通控制阀分配后的两路液压油进入液压缸，推动油缸内活塞，产生 主轴动作。比如经三通阀分配后左路油多于右路油，则活塞像右方移动，主轴也会右移产生 对前方试样的压缩力。? 工作完毕后的液压油经过泄压阀泄压，收集汇总，从回油管路流回液压泵。? 液压系统采用伺服闭环控制。 内部 LVDT 测量数据与输入量比较， 并通过一定函数关系反馈， 快速精确地控制液压回路。? 7、数据采集及处理系统? Gleeble 系统提供一整套可用的编程软件。用户可以使用 Quiksim 进行试验的编程并选择需 要测量的参数。人性化的电子表格编程界面 Table 使编程更方便（类似于填表，在时间轴上?模拟、描述所有行为） 。由于温度、机械系统各自独立，所以数据的采集和分析互不干扰。? Gleeble 工控电脑采用时间同步较好的 QNX 系统。所有传感器测量的数据经过数字模块转换 后传送到工控电脑，由工控机同步后传送到桌面电脑分析处理。Gleeble 系统支持上百种类 型试验数据的测量或计算， 最多可支持 8 个数据通道同时采集数据。 采样速率最快为 5MHz。 ? 三、仪器维护? 1、每天维护：? 检查试验夹具是否有磨损、裂纹、变形等。如果损坏严重，必须更换夹具? 检查夹具、铜块、垫板等，清理异物和附着在上边的油污。用 DSI 专配的除锈剂清洗氧化部 分? 观察真空机组侧面的玻璃窗口。 真空泵油的油位不能低于最低警戒线， 油量过少需补充真空 泵油。真空泵油应该是清黄色，如果颜色比较浑浊，大多是油内掺杂了水气，应开启旁边的 镇流阀除水。长期使用导致泵油污染严重过的，必须更换全部真空泵油。玻璃窗口上下方各 有一个白色的圆形钮，拧开即可添加和排出泵油。? 2、每周维护? 维护试验真空腔体。清理腔体内部的碎片杂屑。清理真空腔门框，并重新涂抹真空脂以保证 腔体的密封。? 检查液压泵侧面油位显示， 如果油位下降需仔细检查漏油原因并及时补充液压油。 在真空泵 停机冷却状态下， 检查真空泵靠近主机方向的扩散泵油位显示， 如果扩散泵油变色或者污染 严重，必须更换扩散泵油? 检查水冷机组的水位和污染情况。 检查设备内部的水过滤芯， 如果污染严重需更换过滤芯以 及冷却循环水。? 检查设备紧急制动按钮“Emergency?Stop” ，确保急停功能正常。? 3、每年维护? 所有测量组件的校准期限为一年。 为了保证测量数据真实有效， 设备所有测量组件或传感器 应该每年校准一次。? 检查液压泵油，发现有任何污染或变色，必须全部更换液压油及设备内部的油过滤芯。理论 上应 3 到 5 年更换一次油过滤芯。? 根据使用情况，更换真空机组内部的扩散泵油? 四、仪器操作技术? Gleeble 系统可以自动、手动或者相结合操作。? 1、控制柜面板? 1.1? 打开 Gleeble 系统? On/Off 按钮位于控制台中间面板的左侧，在紧急制动按钮的旁边。外部有供电时 On/Off 按 钮是亮的。? 按下白色的? On/Off 按钮 Gleeble 系统通电，然后再按下蓝色 Reset 按钮重置所有回路，之后 系统面板的指示灯会亮起。初始化过程大约 30 秒。同时，屏幕会亮起并显示数据信息。数 据显示稳定后，初始化完成。? 桌面计算机单独供电，需按照说明书打开计算机。? 1.2? 关闭? Gleeble 系统? 关闭 Gleeble 系统时，按下白色的 On/Off 按钮。这样只是关闭了 Gleeble 机械系统。桌面计 算机需按自有操作方式关闭。??? 控制柜正面图? ? 1.3? 紧急制动? 紧急制动旋钮“Emergency?Stop”位于控制台面板的中心，压下红色旋钮后系统便会紧急停 止。重新操作系统会处于锁定静止状态。紧急停止有最高权限，控制所有 Gleeble 回路和系 统的供电。仅在发生人员伤害或者机械损坏时，使用紧急制动。? 一般操作时请勿使用紧急制动。? 系统紧急制动后，检查机器损坏程度。如果有损坏，找到紧急制动的原因并改正。确保安全?后，旋转红色旋钮恢复并重启 Gleeble 系统。通过旋转红色按钮，可以恢复到最初位置，蓝 色按钮亮起。按下蓝色按钮，Gleeble 系统重新运行。? 1.4? 系统面板控制? Gleeble 系统包括一到两个系统面板控制。取决于系统需求。按键功能如下：? 1.4.1?RUN? 安全连锁装置。RUN 按钮接通之前，力和热系统不能工作。计算机程序不能激活 Run 按钮， Run 按钮必须由操作人员手动打开。需要进行机械或热模拟时，Run 按钮必须在其他按钮之 前激活。? 一旦 Run 按钮激活，机械和热系统可以很容易地打开，也很可能引起严重的机器损坏或者 人员伤害。真空腔门打开且 Run 按键激活时，请严格按照指南操作。? 1.4.2?Stop? 任何时候关闭实验进程，切换 Gleeble 系统到安全断电状态。按下此键后关闭加热系统、液 压系统和空气锤? 1.4.3?Mechanical? 打开或关闭机械系统。? 真空腔门打开状态时，机械系统以弱功能模式运行。然而，即使这种模式也会产生极大机械 力，造成人员伤害。? 任何时候不要将手、手指等肢体放在 Jaw 之间? 如果试样安装不当，可能会被系统高速弹出。应遵循指南合理安装试样? 真空腔打开状态且液压动力系统开启状态时，按照指南操作? 真空腔打开状态进行液压动力系统操作时，请遵循操作指南? 1.4.4?Air?Ram? 打开或者关闭空气锤。此键开启时空气锤系统激活，执行压缩和拉伸。? 1.4.5?Air?Ram\Tension,?Compression? 在拉伸和挤压之间转换空气锤。模式显示灯会亮起。? 1.4.6?Thermal? 打开或关闭热系统。真空腔门打开状态，加热系统不能工作。? 系统加热时可以把试样加热到一个很高的温度， 高温很容易造成直接灼伤或热辐射。 实验结 束后的一段时间内，试样仍处于高温，所以在对试样和 Grip 进行操作时，应配备合格的保 护手套，以防造成灼伤。? 1.4.7?Pressure－Low,?High? 在液压高低档之间切换。对应模式下，Low、High 按键灯亦会亮起。切换到 High 档时，真 空腔门必须关闭。真空腔门开启时， “High?Press”按键操作无效。液压泵高低档具体压力取 决于对液压泵的调整。 （见“维护指南”液压调整部分）? 1.4.8?Quench? ? Quench?1? ：打开淬火阀 1? Quench?2? ：打开淬火阀 2? Quench?3? ：打开淬火阀 3（可选配置）? Quench?4? ：打开淬火阀 4（可选配置）? 1.4.9?Door?Release? 开启真空腔门锁。当系统正在运行计算机程序、机械系统已开启、或者液压压力处于高压模 式时，此按键无效，真空腔不能打开。? 1.4.10?Loader? 在使用液压楔系统时，使用此功能向液压楔装填试样??? 2、控制柜上方显示器? 控制显示器在系统控制台最上方，演示 VPM 系统数据。? 2．1?VPM? VPM? （Virtual? Panel? Meters）用来显示实时的实验信息。每个 VPM 有一个标题，和一个包 括数值、单位、当前状况的数据区。可以根据需要调节 VPM 显示的数据。? 10 个可调的 VPM 旋钮分布在显示屏两边。VPM 显示数据变化值的同时，数据区域底部显示 数据绝对值。这些有助于操作员判断是否最佳数值范围内变化。? VPM 有调节旋钮，控制旋钮调节 VPM 数据。如果数值可以调零，操作员可以直接按下旋钮 完成调零操作。? 如果需要变换不同的数据， 按下旋钮几秒后， 数据标题高亮。 这时旋转旋钮选择需要的数据。 再次按下旋钮，锁定数据类型，VPM 显示所需的新数据。? 注意：一些 VPM 显示的重要的数据，如位移、控制模式等。如果将这些 VPM 替换为其他数 据，将会使系统难于控制。经验不足的操作人员，请使用默认设置。? Gleeble 系统重启后，VPM 恢复最初默认设置。未经成熟考虑，请勿轻易改动出厂设置。? VPM 显示数据类型如? STROK? FORCE? C\GAUGE? WEDGE? JAWS? CONTROLTEMP? MACHMODE? L\GUAGE? 等。? 显示屏正中， 有一个由四个窗口组成的专栏。 顶部一个是? Gleeble 信息窗口， 显示系统信息。 系统错误或操作错误时（如热电偶极性相反） ，错误的信息将会在窗口显示。第二个窗口的 一组数据，显示 Ptemp，TC1～TC4，压力、位移等信息。第三组数据显示系统状况，比如真 空读取、真空状态、加热能量变化点等。第四组窗口显示安全相关的信息，如水流、外围设 备连接、门安全、显示器温度等。任何一项数值指标为红或者黄时，系统均不能正常工作。 系统安全有问题时指示灯都会变红。正常操作时所有的指示灯应该是绿的。? 2．2? 系统信息? 系统信息在控制台正中心。 试验相关的重要信息和错误信息在这里显示， 应该经常关注这里 的重要信息。? 3、QuikSim? 程序介绍? 3.1? 什么是 QuikSim? QuikSim 是一个用户操作界面，通过这个界面，可以很轻松地进行 Gleeble 编程及控制。 Quiksim 提供三种编程方法。? 表格编程：电子表格形式的编程环境，也是 Gleeble 最普通的编程方式。? 变形控制编程： （DCP）编程，可以用于液压楔移动单元的控制编程? 焊接控制编程： （HAZ） ，用于对焊接实验温度循环的模拟控制编程? Gleeble 脚本编程： （GSL） ，弹性较大，直接面向机器的语言。? 3.2?QuikSim 如何工作? QuikSim 是一个用户/计算机界面，协助使用户控制 Gleeble 实验机。QuikSim 提供了一个通 过计算机控制设备进行试验的用户操作界面。QuikSim 还提供了控制系统和数据分析软件之 间的转换，使得实验过程更加流畅。? 控制系统将程序翻译为 GSL 语言，GSL 软件是专用的计算机脚本语言。GSL 语言为较复杂的 语言， QuikSim 可以用简单的表格实现大多数测试。 而 其他的表格形式编程软件如 DCP 都被 翻译成 GSL 语言，传送给嵌入式计算机，在实验中基于 GSL 语言进行控制。大多数仿真和测 试工作都可以通过表格形式或者 DCP 等方法（液压楔）进行。? Gleeble 试验进行过程中，从传感器采集数据，在进程的最后一步将所有数据保存在设定的 路径。??在试验过程中有时需要对试验数据进行监控。 软件中有一个可选项可支持用户采集数据通道 绘制简单的 y\t 图，以 10Hz 的屏幕刷新频率实时监控数据，最多可以对四条系统参数同时 监控。数据到达图表最右侧后自动回到最左侧，如此反复显示数据。试验进程中实时采集数 据并绘制图表，系统以默认形式显示四条所需参数。同时数据可以以表格的形式显示。? 试验进行的同时，嵌入式计算机产生系统信息反馈给 QuikSim，信息在 Gleeble 信息窗口中 显示，滚动显示，可保存 50 条系统消息。?打开 QuikSim。如 图是软件登陆界 面?? 3.3? 新建 QuikSim 程序? 在 QuikSim 文件菜单选择新建，弹出的的窗口有可选项，Table 是 QuikSim 表格编程，Script 是 Gleeble 脚本编程，Wedge 是 DCP 编程，也可以编译 Text 文件，但系统不能执行 Text 文 件。?? 3.4? 编程权限? 编程软件有一下权限? 每台 Gleeble 都装有标准的 QuikSim 表格程序? DCP 程序和 GSL 程序必须购买以后方可使用? 即使系统装有 DCP 和 GSL 选项，也会根据操作者的熟练程度对操作权限加以限制? 变形控制程序（DCP）是用在液压楔高速连轧试验选项中使用，如果没有液压楔，DCP 软件?无效。? Gleeble 脚本语言（GSL）是 DSI 提供的一个可选软件，属于高级编程，对编程者要求较高。 也可以在表格形式编程中插入 GSL 脚本命令。? 3.5? 命令工具条? 可以用鼠标直接点击工具条。在文本命令下方是常用快捷键按钮。?? 3.5.1?File?Command――? 打开、保存、新建 QuikSim 文件、以及打印和退出? 3.5.2?Edit?Command――? 编辑 QuikSim 文件? 3.5.3?Search?Command――? 查询（只适合 GSL 编程）? 3.5.4?Compose?Command――? 弹出一个下拉框，包含如下命令选择。这些命令可以编辑表格程序，? Loop――循环重复。选中需要循环的语句，点击 loop 可以定义循环的开始和结束。程序会 提示需要执行循环的次数? Segments――在选中的程序行中插入新的程序行? Copy?Last――复制指针选中的一行? Mode――插入模式转换语句。通过插入模式语句改变程序中模式的控制方式。可以是控制 模式或者反馈参数。 模式转换容许在循环语句在中替换反馈参数。 模式支持从位移控制模式 切换到任何模式，比如程序开始用力模式，当试样到达设定温度后转换为应变模式。可以在 程序的任何阶段添加新的控制模式。一般，在添加新模式之前需要一条 Zero 命令，这样可 以保证从一个模式平滑转换到另外一个模式。? Sample――点击 Sample 按键可以调节程序中数据采集频率。采集频率会一直保持直到选择 新的采样频率。可以在程序的任何部分添加 Sample 语句。? Switch――程序的任何阶段都可以插入 Switch 语句打开或者关闭某个通道。 比如， 插入 Switch 语句打开和关闭淬火通道? Comment――注释语句，不被执行，仅用来解释程序的目的。指针移到欲插入语句处，然后 选择 Compose――Comment 添加注释? Zero――清零。在下拉框中选取需要清零的变量。比如，选择 Stroke 后将位移数值清零。? Command――插于 GSL 语句。? 3.5.5?Gleeble?Command――? 下拉菜单包括：? Run――运行 Quiksim 程序。也可以使用快捷键 F9。注意：运行前点击 Gleeble 控制面板上的 RUN 按钮才能运行程序。? Abort――放弃。在试验进程中向控制系统发出放弃命令。也可以使用快捷键 F4? Add?Notes――使用此命令向获得的数据添加文本标记。 每个文本标记有相对应当前日期和时 间。如果没有相对应的数据文件，此命令不能使用。? Load? Data――发送信息至 Origin 软件，请求将最后一次操作数据载入 Origin，并开启 Origin 软件。 这项功能可以设置为每次获得试验数据后自动开启， 位置在 Gleeble―Acquisition 菜单? Calculator――打开一个界面，用户通过界面可以输入 ASCII 码。ASCII 码发送至控制系统，系 统将回复执行结果的 ASCII 码。系统只接受程序设定的码，程序中不包含的 ASCII 码系统不?予理会? Acquisition――打开一个选择框，用户可以选择以下操作，在每次测试中这些操作被自动执 行? 试验中显示真实时间曲线? 每次试验运行后打开一个额外的文本对话框? 每次试验后自动加载数据至数据分析软件（Origin）? Units――打开一个对话框，容许用户选择 VPM 面板上显示何种数据，需要获得何种数据。 但 Units 菜单不能改变控制模式的单位。比如：Gleeble 可以设置为位移控制模式，默认 mm 单位，但最后记录和显示的数据是 inch? Self?test――自检命令? Reconnect――为了使 QuikSim 软件和操作控制系统正常通话， 必须保证物理电线和软件程序 的正常连接。当两者之间状态为“connected” ，会在 Gleeble 信息窗口中出现一条消息，控 制台显示器显示连接正常。 当出现故障， 任何原因两者间连接不正常时， 可以使用 Reconnect 命令重建通信连接。? 3.5.6?User?Command――?? Login――登陆? Logout――退出登陆? Change?Password――更改密码? Supervise――权限管理。通过管理员权限管理其他用户名权限和密码。管理员用户在程序安 装时已经设定? 3.5.7?Window?Command――?? 此命令容许用户选择屏幕显示何种窗口，如实时曲线、Gleeble 信息窗口、实时数据窗口? Gleeble?Messages?Window――显示控制系统和 QuikSim 工作站的通讯信息。这些信息同时会?在控制柜 CRT 上显示?? Real?Time?Graph――实时曲线，显示程序执行过程中实时的曲线。此选项打开后，用户可以 双击复选框选择显示何种数据。一次最多显示 4 中实时曲线?? Real?Time?Data――实时数据，显示试验过程中实时的数据。此选项打开后，用户可以选择显 示何种数据。? 3.6? 工具图标? Search――查询，只适合脚本编程? Find?Next――查询下一条，只适合脚本编程? Print――打印当前文件? Run――在活动窗口运行 Quiksim 程序? Abort――放弃当前试验? 3.7? 程序运行和保存结果? 编程完毕后选定路径和程序名保存程序。然后点击闪电图标或选择“Gleeble”――“Run” 运行程序执行实验。? 每次试验后数据文件被保存，名称和路径同程序文件相同。比如，程序文件路径 C:\Gleeble\Matrix2\1000.tab,? 则试验后的数据文件保存在：? C:\Gleeble\Matrix2\1000.D**? 。 如果试验执行第 4 次，那么保存文件扩展名为? D04。即使试验中途停止，也会将测得的数 据进行保存。? 试验结束后，数据自动传送至 Origin 软件。? 如果用户要使用其他的制图软件，或者没有打开 Origin 自动运行选项，可以用 ASCII 码和制 表分隔符导入数据。? 4、表格编程??? 表格编程环境包含一个表格。 通过填写表格的形式完成数控系统编程。 通过下拉框和弹出对 话框配置系统和测试参数。? 4.1? 表格初始化? 表格顶部的部分用来设置程序参数，开启机械系统和热系统。? 4.1.1? 控制参数列? Time――程序运行时间。整个程序以时间为基准，所有行的操作遵守时间进行。每一行都可 以通过插入模式转换配置不同的控制方式? Axis1――主要机械轴。编程主要液压力单位。此轴根据不同的控制参数进行控制。机械控制 有以下几种控制模式：? Stroke（位移） 、Force（力） 、Stress（应力） 、Strain（应变）? Axis2――辅助机械轴，辅助液压力单位的编程。主要控制右侧的液压楔或扭转单元等。主要 控制参数有：Wedge（楔） 、Force（力） 、Torsion（扭力） 、Torque（转矩、扭矩）? 采用通用单位试验时，该部分不必修改。? Axis3――温度控制轴。温度控制系统? 主要控制参数包括：? 温度控制：温度控制可以通过任何一条通道进行控制（4 条热电偶通道，或 3 条ｋ型热电偶 通道和 1 条Ｓ型热电偶通道）? Power?Angle：Gleeble 系统使用电流加热，通过控制电压正选波控制温度。功率角即电压和 时间的曲线，如图，通过功率角控制加热。功率角频率因不同国家各异。在美国，通用供电 是 480V60Hz，最大功率角为 110 度，??? ? 4.1.2? 系统设定按钮? ? ? 第二行包含一个系统按钮， 点击此按钮可以打开一个弹出框， 通过选项选取需要采集的数 据以及系统的伺服控制参数? ? ? 编程 Gleeble 时，有时需要调整计算机变量以获得最佳结果。一般试验可使用缺省系统参 数。较特殊试验如非常慢速或者快速的程序时，需要使用此按钮调整 PID。?? Stroke? Compression? Limit――在系统弹出对话框中，用户可以定义位移压缩限制。此项功能 用来确定变形测定器不会过量程使得系统失控? Maximum?Force?Limit――系统弹出对话框中，用户可以定义最大力限制。可以设制为系统能 力范围之内的任何数值。? Force?Level?Heat?Mute――在系统弹出对话框中用户可以定义加热中断。在拉伸试验中，如果 试样被拉断，加热电流会在断截面之间产生电弧，烧坏试验断截面。在此选项中可以设置适 当的参数以避免这个现象的发生。设置中包含 SET 和 TRIP 两个值，SET 的值应该是拉伸时负 载力的值。当负载力接近 SET 值时， “热中断”被激活。一旦试样被拉伸而发生颈缩时，负 载力会下降，而当负载力下降到 TRIP 的值时，加热电流会被立即自动中断。? Maximum? Heat? Limit――最大加热限制。如果系统丢失反馈数据，将会导致失控，以最大能 力加热。比如，热电偶丝脱落，系统热反馈将失控，系统会全力加热试样直到熔化。选择合 适的热电偶是必须的，还需要设置最大加热限制来保证试样温度过高或者熔化? Servo?(Mechanical)?Response?――机械伺服反馈，大多数试验中，伺服反馈应该在正常状态。 特殊情况下如多道次压缩的高速试验、 或需要很慢速的裂纹试验等， 需要变换伺服反馈的相 应速度。??4.1.3 应力应变模式设置。? 点击 Stress/Strain?Calculation?Setup 按钮弹出一个对话框，引导用户选择应力应变模式，以及 试样尺寸等。?? 常见的应力\应变模式如下：? True?Stress\Strain?\\?Axial?Extensometry? 真应变―轴向? True?Stress\Strain?\\?Diameteral?Extensometry 真应变\径向? Hoop?Stress\Strain 箍应变? Plane?Strain 平面应变? Engineering?Strain? 工程应变? 真应力应变\轴向? 轴向测量包括位移传感器、激光系统、jaw?to?jaw 传感器、和热区域轴向测量器。真实应力 应变可以计算试样拉伸、以及单轴向压缩试样。? 在拉伸试验中，计量长度必须选择以保证试样在计量长度内是等温的。增加 jaw 之间的距离 可以增大拉伸试样的等温区间（更长的试样） ，也可以通过使用热卡具增大试样等温区间。 热卡具由不锈钢制成， 有更小的试样接触面积。 较小的接触面积和低热传到系数减少了试样 的热流失，提供了更长的热均匀区。? 在单轴向压力测试中， 使用压缩热砧头降低冷却， 试样和砧头之间接触面应该保持充分润滑。 这将有助于减小不均匀变形。润滑材料的选择取决于试验温度和试验研究的材料。? 真应力应变――径向测量? 径向变化测量工具有激光系统、和直径测量器。真应力应变可以计算拉伸试样墩粗、和单轴 向压力试验。? 在拉伸试验中，计量长度必须选择以保证试样在计量长度内是等温的。增加 jaw 之间的距离 可以增大拉伸试样的等温区间（更长的试样） ，也可以通过使用热卡具增大试样等温区间。 热卡具由不锈钢制成， 有更小的试样接触面积。 较小的接触面积和低热传到系数减少了试样 的热流失，提供了更长的热均匀区。? 在单轴向压力测试中， 使用压缩热砧头降低冷却， 试样和砧头之间接触面应该保持充分润滑。 这将有助于减小不均匀变形。润滑材料的选择取决于试验温度和试验研究的材料。? 箍应变应力??径向测量工具使用激光系统和径向测量仪。箍应变应力一般用来测量 SICO 应变诱导裂纹试 验，或者非均匀变形的研究。? 平面应力应变? 测量器使用位移传感器、jaw? to? jaw 传感器。平面应变试验用来执行压缩试验。常量 A 和 B 用来纠正应力和应变值。通常 A 和 B 的比为 0.866? 。其他数值在文献中有注明? 工程应变? 测量时候用位移传感器、jaw?to?jaw 传感器、和轴向变形热影响区。多用于材料强度测试研 究? 4.1.4? 数据采集通道? 点击表格编程界面第四行 Acquire?Button 进入数据采集通道，用来选择试验中采集的数据， 如温度、力值、应力、应变等。被选定的数据以高亮显示，点 OK 完成数据采集设定。选取 最多可以同时采集 8 组实验数据。? 4.2? 程序执行区域? 表格程序部分用来编译热、机械参数。所有变量遵从时间变化。? 4.2.2?Hydraulic?Pressure?Low/High? 选择 high 时，系统自动为液压高压状态。高负载和转换速度时需要开启高压状态。无需高 速或者高负载时可以不选中 high 状态。一般建议在低压状态下运行 Gleeble 系统。若试样强 度较高，所需载荷超过 3.2 吨，则需开启高压。? 4.2.3?Heating?System?On/Off? 打开、关闭加热系统。在程序中插入 heat 框自动打开加热系统。另一条加热指令框位于程 序结尾用于关闭加热系统。? 4.2.4?Sample? 点击 sample 按钮，可以选择试验中数据采集频率。采样频率会一直保持，直到调整新的采 样频率。根据试验类型，选择合适的频率。? 4.2.5?Mode? ? 用来选择控制实验某一个阶段的控制模式。? 6、热电偶的选择和焊接? Gleeble 系统配备一台热电偶焊接机，使用冲击焊的方式将热电偶焊接在试样表面上进行温 度测量。??? 温度信息被热电偶迅速测量并反馈给系统， 温度反馈的精度依赖于热电偶的尺寸、 热电偶焊 点形状、材料热传导性能、热电偶表面―体积比、热电偶结的热惰性、热电偶长度、实验环 境等影响。Gleeble一般试样横截面积范围在 20?mm2到 200?mm2之间。所以对普通实验，直 径 0.25mm的K型热电偶在精度、速度和使用上效果都不错。对铂铑热电偶，直径 0.20mm热 电偶效果会比较好。? 热电偶的焊接点必须焊接在试样的中间，一次焊一根线，保证一个完美的热电偶结，对温度 变化快速准确地感应。 焊接在一起的焊接点或者粗的热电偶导线都会减弱温度测量的感应灵 敏度。? 2 根热电偶丝焊点相隔 1mm，且两焊点的平面与轴垂直。否则，沿试样中轴变化的微弱电 压差将会影响温度测量的精度。? 为了准确地测量试样的温度，热电偶应该和试样接触密切。为了达到这样的标准，必须注意 以下方面? 试样表面必须清理干净，没有油脂，水垢或者机械油污等? 试样必须和焊接机的定座有良好的电接触? 热电偶线必须和焊接机的冲击点焊臂有良好电接触? 7.1? 热电偶焊接方式? 热电偶采样的速度和精度取决于热电偶焊接的方式。 常见的热电偶焊接方式有三种： 第一种 是先将两偶丝端部拧在一起，然后同时焊在试样上；第二种是先将两偶丝端部焊在一起，然 后焊在试样上；第三种是两偶丝分别焊在试样上。大致如图：??(a)?(b)(c)? ?显然：? 第一种方法测温不是直接试样温度，而是热电偶拧在一起的位置，所以误差较大? 第二种方法，较难焊接，并且会在焊点处残留大量的焊接残留物。较第一种精度略高，但考 虑到由于热电偶热传导带走的热量，精度也不是很理想。? 第三种方法，由于热电偶是分别焊接的，简单易操作，并且可以保证热电偶结不会有过多的 焊接残留物。效果最佳。? 同时，大量实验表明，为了得到最好的测量精度，两偶丝焊点的间距应保证在其直径的 4 到 10 倍之间，即对镍铬热电偶，焊点的间距应保证在 1mm 到 2.5mm 之间。? Gleeble 设备中使用的镍铬热电偶，一般直径 0.25mm 最佳。铂铑热电偶，直径在 0.20mm 最佳。? 热电偶宜分别焊接在试样表面。焊点中心间距保证在热电偶直径的 4 倍到 10 倍之间? 焊点焊包不宜过大，最理想的情况是热电偶看起来像“种”在试样表面一般，焊接时不会出 现较大火花，焊点没有多余的物质，热电偶垂直地焊接在试样表面???? 7.2? 选择正确的热电偶类型? 有很多类型的热电偶，依照温度范围选择不同类型的热电偶。在 Gleeble 测试中用的最多的 热电偶有? K 型,以及 S、R 和? B 型。不同温度下推荐的热电偶类型如下。? 类型? 推荐使用? K? K? R? S? B? 钢、铁? 铝? 钢、钛? 钢、钛? 钢/钛? 温度范围? 0～1250? ? 0～50? 0～1700? 成分? 镍、铝? ? 铂，13％铑/铂? 铂，10％铑/铂? 30％铑/铂，6％铑/铂 电偶直径? 0.25? 0.3? 0.20? 0.20? 0.20? 最大误差? 焊接电压? 6? 8? 6? 6? 6? 30? 45? 25? 25? 25?7.3? 扩散引起 K 型热电偶的测温误差? 热电偶与试样直接接触， 当测量温度较高时， 会发生扩散现象而引起热电偶焊点材质的不同。 并且温度越高扩散速度越快。扩散导致热电偶温度测量偏差，随着温度升高、时间延续，扩 散越多，测温偏差也越大。? Gleeble 实验中经常用同一个试样重复多次加热―冷却循环， 而热疲劳实验中要重复很多次。 一些热模拟实验也需要在高温时维持很长时间。这些状况会引起 K 型热电偶和试样的扩散， 而导致 K 型热电偶输出减少。 当使用热电偶作为温度控制模式时， 显然会因为热电偶温度显 示比实际值低， 设备误读为试样温度不够过度加热。 使用 K 型热电偶在上述条件实验时需注 意这些问题。? 为了研究铬铝 K 型热电偶扩散现象，将一组 K 型和一组 R 型热电偶焊接在试样正中同一横 截面进行试验， 试样采用 304 不锈钢。 得出如下所示 K 型热电偶受时间、 温度影响测量偏差。 ??? 如图得出如下结论：? 温度低于 1200℃，K 型热电偶可以保持 30 秒，几乎和 R 型热电偶没多大误差? 低温区，R 型热电偶噪音过大，引起 R 和 K 型热电偶大约 4℃的偏差? 温度高于 1200℃时，且保持超过 30 秒后，扩散现象引起的 K 型热电偶测温误差变得明显。 ? 所以，使用 K 型热电偶不锈钢实验，高温时间必须非常短。高温区容许保持的时间可以通过 上述的方法，焊两组热电偶在同一横截面得出。使用 K 为温度控制模式，迅速加热到最高温 度点，测量 R、K 两种热电偶测得的温差，绘图。热电偶和其他材料的试样可以加热到的温 度也需要提前测试。? 对于温度低于 1200℃或者高温保持时间低于 3 秒以内的实验，都可以使用 K 型热电偶。超 过这个温度或者时间时，必须考虑扩散效果的影响。? DSI 推荐 K 型热电偶的温度和限制最长保持时间如下：? 温度? 1350℃? 1300℃? 1200℃? ? 容许保持时间? 1S? 3S? 30S?
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