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    重庆时时彩作弊图片: 一种测试剪切应力下高温超导带材脱层特性的装置.pdf

    关 键 词:
    一种 测试 剪切 应力 高温 超导 带材脱层 特性 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510046600.6

    申请日:

    2015.01.29

    公开号:

    CN104677820A

    公开日:

    2015.06.03

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 专利权的转移 IPC(主分类):G01N 19/04登记生效日:20190211变更事项:专利权人变更前权利人:西南交通大学变更后权利人:四川中创登峰科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:610031 四川省成都市二环路北一段111号变更后权利人:610000 四川省成都市中国(四川)自由贸易试验区成都高新区吉泰五路118号3栋12层6号|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 19/04申请日:20150129|||公开
    IPC分类号: G01N19/04 主分类号: G01N19/04
    申请人: 西南交通大学
    发明人: 羊新胜; 刘力源; 赵勇; 王刚; 张勇; 朱运鹏
    地址: 610031四川省成都市二环路北一段111号
    优先权:
    专利代理机构: 成都博通专利事务所51208 代理人: 陈树明
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510046600.6

    授权公告号:

    |||||||||

    法律状态公告日:

    2019.03.01|||2017.04.05|||2015.07.01|||2015.06.03

    法律状态类型:

    专利申请权、专利权的转移|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种测试剪切应力下高温超导带材脱层特性的装置,其结构特点是:与拉力试验机上梁连接的拉杆,过渡杆通过插销连接于拉杆下方,过渡杆下端的横板底部固定有左砧,左砧右侧设有方形凸起的左砧头;右砧的左侧面上开有闭合的环槽,环槽包围的部位形成右砧头,右砧头与左砧头尺寸相同,位置相对;右砧的左侧面的上下两端设有加持高温超导带材的电极夹;右砧右侧的连接杆穿过右砧支座后与紧固螺母连接;左砧支座位于左砧的正下方;左砧支座和右砧支座均固定在支座固定板上;压在支座固定板上的压条螺纹固定在液氮容器中;液氮容器通过容器支座固定于拉力试验机底座上。该装置能测试高温超导带材在平行于带材表面的不同方向上的剪切应力下的脱层特性。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种测试剪切应力下高温超导带材脱层特性的装置,其特征在于:
    与拉力试验机上梁连接的拉杆(1),过渡杆(5)通过插销(4)连接于拉 杆(1)下方,过渡杆(5)下端的横板底部固定有左砧(6),左砧(6)右侧 设有方形凸起的左砧头(6a);
    右砧(10)的左侧面上开有闭合的环槽,环槽包围的部位形成右砧头(10a), 右砧头(10a)与左砧头(6a)尺寸相同,位置相对;右砧(10)的左侧面的 上下两端设有加持高温超导带材的电极夹(9);右砧(10)右侧的连接杆穿过 右砧支座(11)后与紧固螺母连接;
    左砧支座(7)位于左砧(6)的正下方;左砧支座(7)和右砧支座(11) 均固定在支座固定板(8)上;压在支座固定板(8)上的压条(14)螺纹固定 在液氮容器(12)中;液氮容器(12)通过容器支座(13)固定于拉力试验机 底座上。

    2.  根据权利要求1所述的一种测试剪切应力下高温超导带材脱层特性的 装置,其特征在于:所述的过渡杆(5)通过插销(4)连接于拉杆(1)下方 的具体方式是:过渡杆(5)插入拉杆(1)下部的凹腔中,插销(4)横向插 过凹腔壁上及过渡杆(5)上的通孔。

    3.  根据权利要求1所述的一种测试剪切应力下高温超导带材脱层特性的 装置,其特征在于:所述的左砧(6)和右砧(10)用钨镍合金材料制成。

    4.  根据权利要求1所述的一种测试剪切应力下高温超导带材脱层特性的 装置,其特征在于:
    所述的拉杆(1)与拉力试验机上梁连接的具体方式是:拉杆(1)插入试 验机上梁下部的凹腔中,插销(2)横向插过所述的凹腔壁及拉杆(1)上的通 孔,拉杆(1)的中上部螺纹连接有锁紧螺母(2);
    所述的容器支座(13)与拉力试验机底座连接的具体方式是:容器支座(13) 插入试验机底座上部的凹腔中,插销(16)横向插过所述的凹腔壁及容器支座 (13)上的通孔,容器支座(13)的中下部螺纹连接有锁紧螺母(16)。

    说明书

    说明书一种测试剪切应力下高温超导带材脱层特性的装置
    技术领域
    本发明涉及高温超导带材脱层特性的测试装置,特别涉及一种测试剪切应 力下高温超导带材脱层特性的装置。
    背景技术
    超导体的直流电阻在一定的低温下突然消失,被称作零电阻效应。导体没 有了电阻,电流流经超导体时就不发生热损耗,电流可以毫无阻力地在导体中 形成强大的电流,从而产生超强磁场。由于高温超导带材处于超导态时电阻为 零,能够无损耗地传输电能,并且具有很高的转变温度,因此它被广泛的用于 高速交通、能源技术、电力技术、生物医学工程等领域。
    高温超导带材的电磁性能、机械性能、绝缘性能很大程度上决定了超导装 置的设计与制造。在实际应用中,高温超导带材会受到各种机械应力作用,而 这些机械应力到达一定程度时往往会使高温超导带材的载流性能退化,从而影 响超导装置的运行稳定性。因此,需要对高温超导带材的力学性能测试做更全 面的数据分析。
    目前常用的商业化高温超导带材主要为第二代REBCO高温超导带材。由 于二代高温超导带材具有层状结构,在受到外界冲击下容易产生层间脱层。脱 层损伤会直接影响二代高温超导带材结构的强度和刚度,甚至有可能会导致高 温超导带材损坏。因此,研究二代高温超导带材层间脱层的特性非常重要。它 的脱层应力归纳为五类:垂直于带材表面的横向拉伸应力、垂直于带材表面的 横向压缩应力、平行于带材表面的剪切应力、作用于带材边缘的解理应力和剥 离应力。目前,国内外的二代高温超导带材层间脱层特性的测试装置:一种是 通过与超导带材两个表面连接的两个砧板之间的拉伸和挤压,向带材表面施加 垂直拉力或压力,可以测试出高温超导带材在横向拉伸应力或横向压缩应力下 的脱层特性;另一种是通过与高温超导带材两个表面固定的两个砧板发生向超 导带材施加旋转力矩,从而对超导带材施加解理应力、剥离应力,可以测出高 温超导带材在解理应力、剥离应力下的脱层特性。但是,这些装置均无法向高 温带材层施加剪切应力,从而无法测出剪切应力下高温超导带材的脱层特性。 而在超导磁体设备中,高温超导带材会受到沿着超导磁体轴向的剪切作用力, 容易导致构成超导线圈的高温超导带材在层间发生错位,产生层间剪切力;导 致带材载流性能下降,降低高温超导带材的临界电流密度;当剪切应力超过二 代高温超导带材的结构强度极限时,便会导致高温超导带材产生脱层,从而使 得高温超导带材无法正常使用。因此测试在剪切应力下高温超导带材的脱层特 性,对高温超导带材的设计,制造与应用具有十分重要的意义。
    发明内容
    本发明的目的是提供一种测试剪切应力下高温超导带材脱层特性的装置, 该装置能测试高温超导带材在平行于带材表面的不同方向上的剪切应力下的 脱层特性。
    本发明实现其发明目的所采用的技术方案是:一种测试剪切应力下高温超 导带材脱层特性的装置,其结构特点是:
    与拉力试验机上梁连接的拉杆,过渡杆通过插销连接于拉杆下方,过渡杆 下端的横板底部固定有左砧,左砧右侧设有方形凸起的左砧头;
    右砧的左侧面上开有闭合的环槽,环槽包围的部位形成右砧头,右砧头与 左砧头尺寸相同,位置相对;右砧的左侧面的上下两端设有加持高温超导带材 的电极夹;右砧右侧的连接杆穿过右砧支座后与紧固螺母连接;
    左砧支座位于左砧的正下方;左砧支座和右砧支座均固定在支座固定板 上;压在支座固定板上的压条螺纹固定在液氮容器中;液氮容器通过容器支座 固定于拉力试验机底座上。
    本发明工作过程与原理如下:
    在室温环境下将被测的高温超导带材中部一面焊接在右砧头上,同电极夹 被测带材夹紧。将被测带材中部的另一面焊接在左砧头上;同时,在带材两端 焊接纳伏表的电压信号线。再将直流电流源的正负两极与两个电极夹相连。调 整支座固定板的位置,使拉杆凹腔和过渡杆对准,并将压条压在支座固定板上, 螺纹固定于液氮容器内。向液氮容器加入液氮至被测带材全部浸入液氮环境 中。待被测带材和各部件冷却稳定后,最后将过渡杆通过插销与拉杆连接。
    测试时拉力机带动拉杆,通过过渡杆带动左砧向上运动给带材施加拉力, 保持拉力不变,逐步增加电流直至砧头两端的电压超过1μV/cm,说明超导带 材失超。接着逐步增加被测带材上的拉力值,重复上述步骤,直到被测带材被 破坏。即可测出失超时的剪切力,及带材破坏时的剪切力,从而测出剪切应力 下高温超导带材的脱层特性。
    与现有技术相比,本发明的有益效果是:
    一、本发明通过左砧的左砧头与高温超导带材一个表面的固定连接,右砧 的右砧头与高温超导带材另一表面的固定连接;将右砧通过右砧支座、液氮容 器等固定于拉力试验机的底座上,而左砧通过过渡杆、拉杆与拉力试验机的上 梁相连;通过左砧的上下拉伸对超温超导带材施加平行于带材层间的剪切力, 从而有效测出剪切力作用下的高温超导带材的层间脱层特性,能为高温超导带 材的设计,制造与应用提供可靠的试验依据。
    二、本发明在测试时,液氮冷却温度稳定前,过渡杆与拉杆没有连接,等 温度冷却稳定后,再将过渡杆与拉杆连接,降温时装置热变形产生的热应力不 会传递到带材上,消除了装置热变形应力对带材测试的影响,提高了测试的精 确度和准确度。
    三、本发明的左砧和右砧可以采用热收缩系数与高温超导带材相差较大的 材料,从而可以分析降温过程中与带材连接的材料热收缩不一致导致的热应力 对带材脱层特性的影响;相反,选择热收缩系数接近高温超导带材的左砧和右 砧,则可以更精确地测出在特定剪切应力下高温超导带材本身的脱层特性。
    四、本发明可以调节砧头的尺寸,从而调节砧头和高温超导带材的接触面。 砧头焊接高温超导带材的面的尺寸小于高温超导带材的宽度时,可测试带材边 缘上无剪切力情况下的脱层特性;砧头焊接高温超导带材的面的尺寸等于高温 超导带材的宽度时,可测试带材边缘上有剪切力情况下的脱层特性。
    五、本发明的右砧右侧的连接杆穿过右砧支座,可通过转动连接杆,调整 右砧的角度,然后用紧固螺母固定连接杆,从而使右砧以不同角度固定在右砧 支座上。这样,可以测量高温超导带材在平行于带材表面的不同方向上的剪切 力的脱层特性。
    进一步,本发明中所述的过渡杆通过插销连接于拉杆下方的具体方式是: 过渡杆插入拉杆下部的凹腔中,插销横向插过凹腔壁上及过渡杆上的通孔。
    这样,本发明的过渡杆与拉杆连接和拆卸更加方便,操作简单,且二者之 间连接牢固。
    进一步,本发明中所述的左砧和右砧用钨镍合金材料制成。
    钨镍合金材料热收缩系数接近高温超导带材。因此,可以避免在降温过程 中左砧、右砧和高温超导带材的热收缩不一致而形成热应力,以更精确地测试 出剪切应力下带材的脱层特性。
    进一步,本发明中所述的拉杆与拉力试验机上梁连接的具体方式是:拉杆 插入试验机上梁下部的凹腔中,插销横向插过所述的凹腔壁及拉杆上的通孔, 拉杆的中上部螺纹连接有锁紧螺母;
    所述的容器支座与拉力试验机底座连接的具体方式是:容器支座插入试验 机底座上部的凹腔中,插销横向插过所述的凹腔壁及容器支座上的通孔,容器 支座的中下部螺纹连接有锁紧螺母。
    这样,本发明的拉杆与拉力试验机上梁、容器支座与拉力试验机底座通过 插销连接,再通过锁紧螺母锁紧,其连接与拆卸方便,操作简单,且连接牢固 稳定。
    下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
    附图说明
    图1为本发明实施例的整体结构剖视图。
    具体实施方法
    实施例
    图1示出,本发明的一种具体实施方式是:一种测试剪切应力下高温超导 带材脱层特性的装置,其结构特点是:
    与拉力试验机上梁连接的拉杆1,过渡杆5通过插销4连接于拉杆1下方, 过渡杆5下端的横板底部固定有左砧6,左砧6右侧设有方形凸起的左砧头6a;
    右砧10的左侧面上开有闭合的环槽,环槽包围的部位形成右砧头10a,右 砧头10a与左砧头6a尺寸相同,位置相对;右砧10的左侧面的上下两端设有 加持高温超导带材的电极夹9;右砧10右侧的连接杆穿过右砧支座11后与紧 固螺母连接;
    左砧支座7位于左砧6的正下方;左砧支座7和右砧支座11均固定在支 座固定板8上;压在支座固定板8上的压条14螺纹固定在液氮容器12中;液 氮容器12通过容器支座13固定于拉力试验机底座上。
    本例中所述的过渡杆5通过插销4连接于拉杆1下方的具体方式是:过渡 杆5插入拉杆1下部的凹腔中,插销4横向插过凹腔壁上及过渡杆5上的通孔。
    本例中所述的左砧6和右砧10用钨镍合金材料制成。
    本例中所述的拉杆1与拉力试验机上梁连接的具体方式是:拉杆1插入试 验机上梁下部的凹腔中,插销2横向插过所述的凹腔壁及拉杆1上的通孔,拉 杆1的中上部螺纹连接有锁紧螺母2;
    所述的容器支座13与拉力试验机底座连接的具体方式是:容器支座13插 入试验机底座上部的凹腔中,插销16横向插过所述的凹腔壁及容器支座13上 的通孔,容器支座13的中下部螺纹连接有锁紧螺母16。

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