(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210758321.2 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 浙大城市学院 地址 310015 浙江省杭州市拱 墅区湖州街 51号 (72)发明人 石燕栋　孙显俊　李文凯　曾丹　 苏旭明　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 邱启旺 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/18(2006.01) (54)发明名称 一种用于测试材料高温蠕变性能的试验装 置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于测试材料高温蠕变 性能的试验装置及方法， 所述装置包括： 温度箱、 试验装置外框架、 温度控制系统、 加载装置、 蠕变 试件、 试件夹持系统、 全场应变测量系统和三轴 移动平台； 温度箱固定于试验装置外框架的基础 底座上； 温度控制装置设置于所述温度箱上； 试 件夹持系统放置于所述温度 箱内部； 蠕变试件固 定于所述试件夹持系统； 加载装置与所述蠕变试 件连接； 三轴移动平台固定于所述试验装置外框 架； 全场应变测量系统固定于所述三轴移动平 台。 本发明还公开了一种非接触式全场蠕变测试 方法， 利用所述全场应变测量系统测量材料局部 应变， 可在长时间蠕变试验中自动测量材料蠕变 性能， 提高蠕变试验精度和效率。 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 115112471 A 2022.09.27 CN 115112471 A 1.一种用于测试材料高温蠕变性 能的试验装置， 其特征在于， 所述试验装置包括： 温度 箱(1)、 试验装置外框架(2)、 温度控制系统(3)、 加载装置(4)、 蠕变试件(5)、 试件夹持系统 (6)、 全场应 变测量系统(7)和三轴移动平台(8)； 所述温度箱(1)固定于试验装置外框架(2)的基础底座上(2 1)， 用于保持温度箱内部温 度恒定； 所述温度控制系统(3)设置于所述温度箱(1)内， 用于控制与调节温度箱(1)的内部温 度； 所述试件夹持系统(6)放置 于所述温度箱(1)内部， 用于 夹持与固定所述蠕变试件(5)； 所述蠕变试件(5)的上端与所述试件夹持系统(6)固定， 下端与所述加载装置(4)连接； 所述全场应变测量系统(7)用于精确测量所述蠕变试件(5)在标距段的全场应变及其 随时间的变化； 所述三轴移动平台(8)固定于所述试验装置外框架(2)上， 用于实现所述全场应变测量 系统(7)在三个方向上的自由移动以及所述全场应变测量系统(7)与所述蠕变试件(5)的对 焦。 2.根据权利要求1所述的一种测试材料高温蠕变性 能的试验装置， 其特征在于， 所述温 度箱(1)上还开有玻璃视窗(11)用于进行无接触应变测量， 所述玻璃视窗(11)的尺寸与位 置应确保蠕变试验过程中所有蠕变试件(5)均在所述全场应 变测量系统(7)的视场内。 3.根据权利要求1所述的一种测试材料高温蠕变性 能的试验装置， 其特征在于， 所述试 件夹持系统(6)还包含了支架(61)和夹具系统(62)； 所述夹具系统(62)包含两个相对设置 的用于夹持蠕变试件(5)的 “L”形夹件(621)； 所述两个 “L”形夹件(621)上对应开有若干个 固定孔， 所述蠕变试件(5)的上端开有一固定孔； 将若干个蠕变试件(5)对应放置于两个 “L” 形夹件(621)的中间， 通过紧固件(622)穿过固定孔进行固定； 所述两个 “L”形夹件(621)的 底部固定 于支架(61)上。 4.根据权利要求1所述的一种测试材料高温蠕变性 能的试验装置， 其特征在于， 所述蠕 变试件(5)在标距段喷涂有散斑。 5.根据权利要求1所述的一种测试材料高温蠕变性 能的试验装置， 其特征在于， 所述全 场应变测量系统(7)包括依次耦合的数码相机(71)、 数据收集处理器(72)和数据显示器 (73)， 所述数码相机(71)固定 于所述三轴移动平台(8)上。 6.一种材料高温蠕变性能的试验和分析方法， 应用于权利要求1 ‑5任一项所述的一种 用于测试 材料高温蠕变性能的试验 装置， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1.制备蠕变试件(5)并在其标距段表面喷涂散斑； 将若干个蠕变试件(5)与试件夹持 系统(6)的夹具系统(62)固定； 将试件夹持系统(6)放置 于温度箱(1)内部； S2.通过温度控制系统(3)将温度箱(1)内部温度加热到预设温度， 并保持足够时间， 以 确保温度箱(1)内部温度与蠕变试件(5)的温度一 致； S3.将全场应变测量系统(7)的数码相机(71)固定于三轴移动平台(8)上， 调节数码相 机(71)的位置和焦距， 拍摄照片记录每 个蠕变试件(5)的原 始尺寸； S4.打开温度箱(1)的箱门， 通过加载装置(4)对每个蠕变试件(5)施加不 同的载荷， 设 置数码相机(71)延时自动拍摄并将结果 导入数据收集处 理器(72)； S5.利用数据收集处理器(72)计算蠕变试件(5)的瞬时局部应变； 利用数码相机(71)记权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115112471 A 2录的拍摄时间， 计算应 变随时间的变化 规律， 得到材 料的蠕变曲线。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115112471 A 3