本發(fā)明涉及裝甲合金研究，具體為一種疊層裝甲鋁合金分層開(kāi)裂失效機(jī)理研究裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、疊層裝甲鋁合金板分層開(kāi)裂是威脅裝甲車輛服役安全的主要問(wèn)題，因此開(kāi)展其開(kāi)裂失效機(jī)理及控制技術(shù)研究具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。在進(jìn)行疊層裝甲鋁合金板分層開(kāi)裂研究時(shí)，需要對(duì)疊層裝甲鋁合金板試樣進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)時(shí)，需要使用到金屬疲勞檢測(cè)機(jī)對(duì)疊層裝甲鋁合金板試樣進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，在檢測(cè)時(shí)，若需要模擬高溫與低溫工作環(huán)境對(duì)疊層裝甲鋁合金板試樣金屬疲勞的影響時(shí)，需要將試件放置在環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備中，利用環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備中的金屬疲勞檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，然而環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備中所需要加熱的空間較大，所需要的能耗較多，以及需要考慮如環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備中的金屬疲勞檢測(cè)機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)部件的溫度耐受性，導(dǎo)致成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種疊層裝甲鋁合金分層開(kāi)裂失效機(jī)理研究裝置及方法，解決了上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種疊層裝甲鋁合金分層開(kāi)裂失效機(jī)理研究裝置及方法，包括底座，所述底座的頂部固定連接有螺紋板，所述螺紋板內(nèi)部螺紋連接有螺桿，所述螺桿的一端通過(guò)軸套連接有移動(dòng)座，所述移動(dòng)座的底部與底座的頂部滑動(dòng)連接，所述底座的頂部固定連接有安裝架，所述安裝架的一側(cè)固定連接有高頻振動(dòng)機(jī)，所述高頻振動(dòng)機(jī)的輸出軸延伸至安裝架的一側(cè)，所述高頻振動(dòng)機(jī)的輸出軸與高頻振動(dòng)機(jī)的一側(cè)均安裝有夾具，所述移動(dòng)座的一側(cè)固定連接有安裝環(huán)，所述安裝環(huán)的一端固定連接有彈性套，所述安裝架的一側(cè)固定連接有固定環(huán)，所述彈性套的一端固定連接有密封環(huán)，所述密封環(huán)與固定環(huán)相配合，所述密封環(huán)的一側(cè)鑲嵌有兩個(gè)連接頭，所述固定環(huán)內(nèi)部且位于連接頭的一端均固定連接有連接管，所述連接管的一端均延伸至連接頭內(nèi)部，所述移動(dòng)座內(nèi)部安裝有固定管，所述固定管的一端延伸至安裝環(huán)的一側(cè)，所述固定管的另一端延伸至移動(dòng)座的一側(cè)。

3、可選的，所述底座的一側(cè)開(kāi)設(shè)有進(jìn)入槽，所述進(jìn)入槽內(nèi)部放置有移動(dòng)車，所述移動(dòng)車內(nèi)部開(kāi)設(shè)有存儲(chǔ)腔，所述存儲(chǔ)腔內(nèi)腔的底部固定連接有第一伺服電機(jī)，所述存儲(chǔ)腔內(nèi)腔的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有滾珠絲杠，所述第一伺服電機(jī)的輸出端均與滾珠絲杠的底端固定連接，所述滾珠絲杠的外側(cè)螺紋連接有放置臺(tái)，所述放置臺(tái)的一端延伸至存儲(chǔ)腔內(nèi)部。

4、可選的，所述存儲(chǔ)腔內(nèi)腔的底部固定連接有第一活塞缸，所述第一活塞缸內(nèi)部滑動(dòng)連接有第一活塞柱，所述第一活塞柱的頂端延伸至第一活塞缸的上方并固定連接有壓板，所述第一活塞缸的頂部且位于第一活塞柱的兩側(cè)均固定連接有第一支撐彈簧，所述第一支撐彈簧的頂端均與壓板的底部固定連接，所述移動(dòng)車內(nèi)部固定連接有第一管道，所述第一管道的一端延伸至第一活塞缸內(nèi)部，所述移動(dòng)車的一側(cè)固定連接有側(cè)箱，所述側(cè)箱內(nèi)腔的頂部固定連接有第一液囊，所述第一液囊的底端固定連接有壓塊，所述壓塊的底部固定連接有壓柱，所述側(cè)箱內(nèi)腔且位于壓柱的外側(cè)設(shè)置有第二支撐彈簧，所述第二支撐彈簧的頂端均與壓塊的頂端固定連接，所述第二支撐彈簧的底端均與側(cè)箱內(nèi)腔的底部固定連接，所述底座內(nèi)部且位于側(cè)箱的下方開(kāi)設(shè)有限位槽，所述壓柱的底端延伸至限位槽內(nèi)部，所述限位槽內(nèi)部放置有推塊，所述推塊的底部固定連接有第二活塞柱，所述限位槽內(nèi)部且位于第二活塞柱的外側(cè)套設(shè)有第三支撐彈簧，所述第三支撐彈簧的頂端與推塊的底部固定連接，所述第三支撐彈簧的底端與限位槽內(nèi)腔的底部固定連接，所述底座內(nèi)部且位于限位槽的下方開(kāi)設(shè)有第一活塞腔，所述第二活塞柱的一端延伸至第一活塞腔內(nèi)部，所述底座內(nèi)部且位于第一活塞腔的下方固定連接有第二管道，所述第二管道的一端延伸至第一活塞腔內(nèi)部。

5、可選的，所述移動(dòng)座的頂部固定連接有收納箱，所述收納箱內(nèi)腔的一側(cè)固定連接有第二液囊，所述第二液囊的一端固定連接有導(dǎo)桿，所述收納箱的內(nèi)部且位于導(dǎo)桿的外側(cè)套設(shè)有第四支撐彈簧，所述第四支撐彈簧的一端與導(dǎo)桿的一端相連接，所述第四支撐彈簧的另一端與收納箱內(nèi)腔的一側(cè)固定連接，所述導(dǎo)桿的一端延伸至收納箱的外側(cè)并與密封環(huán)的外側(cè)相連接，所述第二管道的另一端延伸至第二液囊內(nèi)部。

6、可選的，所述移動(dòng)車內(nèi)部且位于存儲(chǔ)腔的一側(cè)開(kāi)設(shè)有第一收卷槽，所述第一收卷槽內(nèi)腔的一側(cè)固定連接有第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)的輸出端固定連接有第一收卷輥，所述第一收卷槽內(nèi)腔的另一側(cè)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)接頭，所述第一收卷輥的內(nèi)部固定連接有連通管，所述連通管的一端與旋轉(zhuǎn)接頭的一端相連接，所述第一收卷輥的外側(cè)纏繞有卷簾，所述卷簾的底部固定連接有兩個(gè)氣墊，所述卷簾的頂部且位于兩個(gè)氣墊之間開(kāi)設(shè)有移動(dòng)槽，所述連通管的一端均與兩個(gè)氣墊內(nèi)部相連通，所述移動(dòng)車內(nèi)部且位于存儲(chǔ)腔的另一側(cè)開(kāi)設(shè)有第二收卷槽，所述第二收卷槽內(nèi)腔的一側(cè)固定連接有第三伺服電機(jī)，所述第三伺服電機(jī)的輸出端固定連接有第二收卷輥，所述卷簾的一端穿過(guò)存儲(chǔ)腔并延伸至第二收卷槽內(nèi)部并與第二收卷輥的外側(cè)相連接。

7、可選的，所述移動(dòng)車內(nèi)部且位于存儲(chǔ)腔的一側(cè)開(kāi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)槽，所述第二收卷槽內(nèi)腔的底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接桿，所述連接桿與第二收卷輥的外側(cè)均固定套設(shè)有相嚙合的第一錐齒輪，所述驅(qū)動(dòng)槽內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有螺紋柱，所述螺紋柱與連接桿的外側(cè)均固定套設(shè)有第一傳動(dòng)齒輪，所述螺紋柱的外側(cè)螺紋連接有移動(dòng)板，所述底座的內(nèi)部且位于移動(dòng)板的下方開(kāi)設(shè)有限定槽，所述移動(dòng)板的底部固定連接有第一齒條，所述第一齒條的底端延伸至限定槽內(nèi)部，所述底座內(nèi)部開(kāi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)腔，所述驅(qū)動(dòng)腔內(nèi)腔的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接軸，所述連接軸的外側(cè)設(shè)置有單向軸承，所述連接軸的一端延伸至限定槽內(nèi)部并固定套設(shè)有與第一齒條相配合的第三傳動(dòng)齒輪。

8、可選的，所述底座內(nèi)部且位于驅(qū)動(dòng)腔的一側(cè)開(kāi)設(shè)有連接槽，所述連接槽內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端延伸至驅(qū)動(dòng)腔內(nèi)部，所述單向軸承與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外側(cè)均固定套設(shè)有相嚙合的第二傳動(dòng)齒輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外側(cè)固定套設(shè)有凸輪，所述連接槽內(nèi)部且位于凸輪的上方滑動(dòng)連接有第三活塞柱，所述底座內(nèi)部且位于連接槽的上方開(kāi)設(shè)有第二活塞腔，所述第三活塞柱的頂端延伸至第二活塞腔內(nèi)部并與第二活塞腔內(nèi)部相配合，所述連接槽的內(nèi)部且位于第三活塞柱的外側(cè)套設(shè)有第五支撐彈簧，所述第五支撐彈簧的底端與第三活塞柱的一端相連接，所述第五支撐彈簧的另一端與連接槽內(nèi)腔的頂部相連接，一根所述連接管的一端延伸至第二活塞腔內(nèi)部，所述移動(dòng)車的底部固定連接有驅(qū)動(dòng)箱，所述驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)腔的一側(cè)固定連接有第二活塞缸，所述驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)腔的另一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有螺紋軸，所述螺紋軸的外側(cè)螺紋連接有第四活塞柱，所述第四活塞柱的一端延伸至第二活塞缸內(nèi)部，所述進(jìn)入槽內(nèi)腔的一側(cè)固定連接有第二齒條，所述第二齒條的一端插入至驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)部，所述螺紋軸的外側(cè)固定套設(shè)有蝸輪，所述驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)腔的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有與蝸輪相傳動(dòng)連接的蝸桿，所述蝸桿的底端外側(cè)固定套設(shè)有第四傳動(dòng)齒輪，所述第四傳動(dòng)齒輪與第二齒條相配合，所述第二活塞缸的一端固定連接有聯(lián)通管，所述聯(lián)通管的一端延伸至第二活塞缸內(nèi)部，所述聯(lián)通管的另一端延伸至第一收卷槽內(nèi)部并與旋轉(zhuǎn)接頭的一端相連接，所述底座的頂部固定連接有排管，所述排管的一端延伸至第二活塞腔內(nèi)部，所述排管與一根連接管的一端均安裝有單向閥。

9、一種疊層裝甲鋁合金分層開(kāi)裂失效機(jī)理研究方法，包括以下步驟：以晶體塑性理論為基礎(chǔ)，建立典型工況下疊層鋁合金損傷演化的晶體有限元模型，模擬微觀組織對(duì)疊層板分層開(kāi)裂的影響；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)分析疊層鋁合金中各層第二相、晶粒組織和殘余應(yīng)力對(duì)分層開(kāi)裂的作用規(guī)律并對(duì)疊層裝甲鋁合金試件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，揭示疊層鋁合金分層開(kāi)裂的影響機(jī)理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)揭示成形工藝對(duì)疊層鋁合金板材組織與界面特性的影響規(guī)律，揭示層間協(xié)同流變與層內(nèi)析出效應(yīng)對(duì)構(gòu)件力學(xué)性能的作用機(jī)制，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合有限元分析和實(shí)驗(yàn)研究，探明成形溫度、加載速度、低溫?cái)嗬m(xù)時(shí)效等工藝對(duì)疊層板組織結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力的調(diào)控機(jī)制，為控制車體開(kāi)裂、保證裝甲車輛質(zhì)量提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

10、本發(fā)明提供了一種疊層裝甲鋁合金分層開(kāi)裂失效機(jī)理研究裝置及方法，具備以下有益效果：

11、1、該疊層裝甲鋁合金分層開(kāi)裂失效機(jī)理研究裝置及方法，通過(guò)設(shè)置有彈性套、連接管與連接頭，能夠?qū)椥蕴渍归_(kāi)，并且將安裝在兩個(gè)夾具之間的試件外側(cè)空間罩住，可以向彈性套內(nèi)部輸入熱傳導(dǎo)氣體，對(duì)試件進(jìn)行加熱或者冷卻，進(jìn)行工作環(huán)境模擬，對(duì)試件進(jìn)行金屬疲勞試驗(yàn)，所需要加熱的空間相較于現(xiàn)有設(shè)備而言較少，只需要考慮兩個(gè)夾具的溫度耐受性，無(wú)需考慮整個(gè)設(shè)備其他部件的溫度耐受性，降低成本。

12、2、該疊層裝甲鋁合金分層開(kāi)裂失效機(jī)理研究裝置及方法，通過(guò)設(shè)置有壓柱與第一齒條以及放置臺(tái)，可以通過(guò)移動(dòng)車進(jìn)行運(yùn)送試件，從而防止由人工運(yùn)輸試件過(guò)程中，將試件摔落，影響對(duì)試件的試驗(yàn)分析結(jié)果，在將移動(dòng)車移動(dòng)至進(jìn)入槽內(nèi)部，通過(guò)壓柱的移動(dòng)，可以對(duì)移動(dòng)車進(jìn)行限位，保障移動(dòng)車的位置，以便對(duì)試件進(jìn)行安裝與拿取，同時(shí)可以驅(qū)動(dòng)彈性套展開(kāi)，對(duì)試件進(jìn)行罩住，通過(guò)第一齒條與限定槽，可以對(duì)移動(dòng)車的位置進(jìn)行限位固定，可以將彈性套內(nèi)部的空氣抽出，防止其與后面輸入至彈性套內(nèi)部的熱傳導(dǎo)氣體混合，造成熱傳導(dǎo)氣體純度降低，影響對(duì)試件進(jìn)行溫度調(diào)整的效率與功耗的情況出現(xiàn)。