高溫動態應變測量技術研究

趙遠征，白 爽，楊秀光，孫新蕾，于 明

(中機試驗裝備股份有限公司，吉林 長春 130103)

1 引 言

當前，新材料的發展日新月異，復合材料、纖維增強材料、陶瓷復合材料和金屬復合材料等廣泛用于軌道交通、能源、電力、航天航空等國家支柱產業。對于新材料的研究，完善的材料力學性能試驗系統是至關重要的一個環節。隨著航天航空、核能等領域的快速發展，對于服役于高溫與超高溫極端環境的結構材料提出了更高的要求[1]，系統地評價材料在高溫下的力學性能、辨識材料失效破壞的主要因素，其意義重大。

高溫動態應變測量技術是高溫與超高溫服役工況下高端材料力學性能測試系統的關鍵核心技術之一[2]。目前，國內試驗測試領域配置的高溫應變測量引伸計以進口的為主，這嚴重制約了關鍵材料的研發制造工藝改進和質量嚴控。因此，開展高溫動態應變測量技術的研究，開發高溫環境下材料力學性能測試裝備的關鍵核心測量部件——高溫動態引伸計，用于最高1800℃條件下材料拉伸、壓縮和過零點疲勞測試，代替進口，解決高溫與超高溫服役工況下高端力學測試系統長期依賴進口的“卡脖子”問題，是面向國家重大戰略需求的迫切需要。

2 高溫動態應變測量技術

2.1 基于電阻應變測量原理

金屬電阻絲的電阻R與長度L成正比，與其截面積S成反比。若金屬電阻絲的電阻率為ρ，可用公式表示為：

(1)

當金屬電阻絲受到拉力F作用時，由于電阻應變效應，引起金屬絲電阻的改變。……