本發(fā)明涉及材料力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

目前隨著我國(guó)氫能源、核聚變能、航空航天、應(yīng)用超導(dǎo)、氣體工業(yè)以及一些大科學(xué)工程等領(lǐng)域的發(fā)展，涉及到低溫工程的項(xiàng)目越來(lái)越多。在工業(yè)和科研領(lǐng)域?qū)Φ蜏夭牧系男枨笤絹?lái)越大，對(duì)低溫材料的性能數(shù)據(jù)要求越來(lái)越全面。材料在低溫環(huán)境下工作，其低溫物理性能通常不同于常溫性能。其中，材料力學(xué)性能是工程中材料或工件的一個(gè)重要性能指標(biāo)。測(cè)試材料在低溫下的力學(xué)性能，對(duì)材料低溫性能研究和優(yōu)化改性具有重要的意義，對(duì)低溫構(gòu)件的設(shè)計(jì)和安全使用也至關(guān)重要。而要實(shí)現(xiàn)最低溫度到4.2k的力學(xué)性能測(cè)試，必須具有可到4.2k溫度的冷源。目前國(guó)內(nèi)材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置均采用低溫液體(液氮77k或液氦4.2k)作為冷源；工作時(shí)將低溫液體容器中的低溫液體(液氮77k或液氦4.2k)輸入到真空夾層杜瓦中，低溫液體將低溫力學(xué)支架和待測(cè)樣品冷卻，再通過(guò)溫控器和低溫液體蒸發(fā)器配合使用控制低溫力學(xué)支架和待測(cè)樣品的溫度。隨后低溫液體變成氣體從出氣口中排出。因此，該測(cè)試裝置在工作中會(huì)消耗大量的液氮或液氦；每次進(jìn)行77k以下溫區(qū)材料力學(xué)性能測(cè)試都得消耗大量的液氦，如，進(jìn)行一次4.2k溫度環(huán)境拉伸性能測(cè)試需要消耗20升液氦，而4.2k壓縮、彎曲性能測(cè)試則因夾具復(fù)雜而消耗的液氦為30升以上。氦氣是地球上寶貴的不可再生資源，因此需要提供一種能降低液氮或液氦消耗材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：現(xiàn)有的材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置大量的使用液氮或液氦資源、成本高、操作復(fù)雜，造成氦氣資源的浪費(fèi)。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置，包括萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、制冷機(jī)、儲(chǔ)氣罐、試樣腔、真空泵、真空保溫桶和設(shè)于真空保溫桶內(nèi)的防熱輻射桶，所述萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)包括底座和設(shè)于底座上的支撐架，所述真空保溫桶設(shè)于所述底座上，所述支撐架上設(shè)有用于與待測(cè)試樣剛性連接的力學(xué)支架，所述力學(xué)支架位于封閉的所述試樣腔內(nèi)，且所述力學(xué)支架能夠上下移動(dòng)；所述試樣腔的一端位于所述防熱輻射桶內(nèi)，所述制冷機(jī)的冷頭伸入密閉防熱輻射桶內(nèi)與試樣腔的外壁相連，所述儲(chǔ)氣罐的通過(guò)進(jìn)氣管與試樣腔連通，所述真空泵的一端與儲(chǔ)氣罐連通，另一端與試樣腔連通。

優(yōu)選地，所述支撐架包括垂直設(shè)于所述底座上的平行設(shè)置的兩根支撐桿，所述支撐桿的下端與底座相連，兩根所述支撐桿之間還設(shè)有至少一個(gè)橫梁，所述橫梁的兩端分別于所述兩根所述支撐桿相連，所述力學(xué)支架與位于最下側(cè)的橫梁剛性連接，且所述橫梁能夠兩在個(gè)支撐桿之間上下滑動(dòng)。

優(yōu)選地，所述橫梁的兩端設(shè)有滑槽，兩根所述支撐桿上對(duì)應(yīng)設(shè)有與所述滑槽配合的滑軌。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)氣罐上設(shè)有壓力表。

優(yōu)選地，還包括力學(xué)傳感器、位移傳感器和設(shè)于試樣腔內(nèi)的溫控器，所述力學(xué)和位移傳感器將待測(cè)試樣的力學(xué)信號(hào)和位移信號(hào)傳遞給萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，所述溫控器用于檢測(cè)試樣腔內(nèi)的溫度，并將檢測(cè)到的溫度信號(hào)傳遞給控制器，所述控制器用于控制試樣腔內(nèi)的溫度。

優(yōu)選地，所述溫控器為環(huán)狀溫控器。

優(yōu)選地，所述制冷機(jī)設(shè)有多臺(tái)，多臺(tái)所述制冷機(jī)并聯(lián)。

優(yōu)選地，所述制冷機(jī)為g-m制冷機(jī)、脈沖管制冷機(jī)或斯特林制冷機(jī)。

優(yōu)選地，所述冷頭包括一級(jí)冷頭和二級(jí)冷頭，所述一級(jí)冷頭與防熱輻射桶上的金屬法蘭相連，所述二級(jí)冷頭通過(guò)導(dǎo)熱熱橋與所述試樣腔的外壁相連。

優(yōu)選地，所述真空泵為干泵。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供了一種材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置，以制冷機(jī)作為冷源，試樣腔中的氦氣做為傳熱介質(zhì)，本身不產(chǎn)生冷量，氦氣能夠循環(huán)利用，因此氦氣幾乎不會(huì)損失，避免了氦氣資源的大量浪費(fèi)，并且在試樣腔與儲(chǔ)氣罐之間還設(shè)有真空泵，可通過(guò)真空泵將試樣腔內(nèi)的氦氣回收到儲(chǔ)氣罐中，由于單純的使用制冷機(jī)不能夠?qū)⒃嚇忧粌?nèi)的溫度降低至4.2k，因此通過(guò)真空泵降低試樣腔內(nèi)的壓強(qiáng)來(lái)進(jìn)一步降低試樣腔內(nèi)的溫度，以滿(mǎn)足溫度的需求。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明上述和/或附加方面的優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置處于測(cè)試狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述的低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置處于未測(cè)試時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中圖1和圖2中附圖標(biāo)記與部件名稱(chēng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：

1、支撐架，11、支撐桿，12、橫梁，13、力學(xué)支架，2、底座，21、真空保溫桶，22、防熱輻射桶，3、制冷機(jī)，31、一級(jí)冷頭，32、二級(jí)冷頭，4、試樣腔，5、儲(chǔ)氣罐，51、進(jìn)氣管，52、干泵，53、出氣管，6、待測(cè)試樣，7、溫控器，8、壓力表。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置，包括萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、制冷機(jī)、儲(chǔ)氣罐、試樣腔、真空泵、真空保溫桶和設(shè)于真空保溫桶內(nèi)的防熱輻射桶，所述萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)包括底座和設(shè)于底座上的支撐架，所述真空保溫桶設(shè)于所述底座上，所述支撐架上設(shè)有用于與待測(cè)試樣剛性連接的力學(xué)支架，所述力學(xué)支架位于封閉的所述試樣腔內(nèi)，且所述力學(xué)支架能夠上下移動(dòng)；所述試樣腔的一端位于所述防熱輻射桶內(nèi)，所述制冷機(jī)的冷頭伸入密閉防熱輻射桶內(nèi)與試樣腔的外壁相連，所述儲(chǔ)氣罐的通過(guò)進(jìn)氣管與試樣腔連通， 所述真空泵的一端與儲(chǔ)氣罐連通，另一端與試樣腔連通。

本發(fā)明提供的材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置，使用制冷機(jī)做冷源，試樣腔中的氦氣做為傳熱介質(zhì)，本身不會(huì)產(chǎn)生冷量，氦氣幾乎不會(huì)消耗，氦氣能夠循環(huán)利用，因此氦氣幾乎不會(huì)損失，避免了氦氣資源的大量浪費(fèi)，并且在試樣腔與儲(chǔ)氣罐之間還設(shè)有真空泵，可通過(guò)真空泵將試樣腔內(nèi)的氦氣回收到儲(chǔ)氣罐中，由于單純的使用制冷機(jī)不能夠?qū)⒃嚇忧粌?nèi)的溫度降低至4.2k，因此通過(guò)真空泵降低試樣腔內(nèi)的壓強(qiáng)來(lái)進(jìn)一步降低試樣腔內(nèi)的溫度，以滿(mǎn)足溫度的需求。

實(shí)施例一

如圖1和圖2所示，材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置其包括：萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、力學(xué)支架13、低溫制冷機(jī)3、真空保溫桶21、防熱輻射桶22、試樣腔4、溫控器7；其中所述萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)為待測(cè)試樣6提供力學(xué)動(dòng)力源(即加載力)，萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)包括底座2和設(shè)于底座2上的支撐架1，所述真空保溫桶21設(shè)于所述底座2上，所述支撐架1上設(shè)有用于與待測(cè)試樣6剛性連接的力學(xué)支架13，其中所述支撐架1包括垂直設(shè)于所述底座2上的平行設(shè)置的兩根支撐桿11，所述支撐桿11的下端與底座2相連，兩根所述支撐桿11之間還設(shè)有至少一個(gè)橫梁12，其作用是支撐待測(cè)試樣6，并傳遞試樣測(cè)試過(guò)程的作用力，將作用力從室溫傳遞到低溫環(huán)境中，作用于待測(cè)試樣6上；具體地，低溫力學(xué)支架13將萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的力學(xué)動(dòng)力源傳遞給待測(cè)試樣6，待測(cè)試樣6裝在低溫力學(xué)支架13的測(cè)量夾具中，低溫力學(xué)支架13所帶的可以是不同的測(cè)量夾具，以安裝例如靜態(tài)拉伸、靜態(tài)壓縮、靜態(tài)彎曲、靜態(tài)剪切、拉壓疲勞、拉伸疲勞、壓縮疲勞、彎曲疲勞或斷裂力學(xué)(kic、jic)測(cè)試樣品。

所述橫梁12的兩端分別于所述兩根所述支撐桿11相連，所述力學(xué)支架13與位于最下側(cè)的橫梁12剛性連接，且所述橫梁12能夠兩在個(gè)支撐桿11之間上下滑動(dòng)；優(yōu)選地，所述橫梁12的兩端設(shè)有滑槽，兩根所述支撐桿11上對(duì)應(yīng)設(shè)有與所述滑槽配合的滑軌，這樣橫梁12 在支撐桿11之間的滑動(dòng)更加容易；并且在力學(xué)支架13上還設(shè)有力學(xué)傳感器和位移傳感器，可選地，所述力學(xué)傳感器和位移傳感器設(shè)于在待測(cè)試樣6上，力學(xué)傳感器用以測(cè)量施加給待測(cè)試樣6加載力大小，位移傳感器用以測(cè)量待測(cè)試樣6的形變位移；

所述力學(xué)支架13位于封閉的所述試樣腔4內(nèi)，且所述力學(xué)支架13能夠上下移動(dòng)；所述試樣腔4的一端位于所述防熱輻射桶22內(nèi)，所述制冷機(jī)3的冷頭伸入密閉防熱輻射桶22內(nèi)與試樣腔4的外壁相連，所述儲(chǔ)氣罐5的通過(guò)進(jìn)氣管51與試樣腔4連通，所述真空泵的一端與儲(chǔ)氣罐5連通，另一端與試樣腔4連通。

其中，真空保溫桶21設(shè)在固定不動(dòng)的底座2上，所述防熱輻射桶22設(shè)于真空保溫桶21內(nèi)，待測(cè)試樣6位于試樣腔4內(nèi)，同時(shí)試樣腔4的一端伸入防熱輻射桶22內(nèi)，且有一部分位于真空保溫桶21內(nèi)，真空保溫桶21的上蓋設(shè)有供所述試樣腔4穿過(guò)的開(kāi)口，所述試樣腔4的外壁面上設(shè)有法蘭，在試樣腔4設(shè)至于預(yù)定位置后，可通過(guò)法蘭密封真空保溫桶21，使真空保溫桶21形成一個(gè)密閉的真空環(huán)境，制冷機(jī)3的一級(jí)冷頭31插入真空桶內(nèi)，并與防熱輻射筒的金屬法蘭連接，將冷量傳遞給防熱輻射筒，制冷機(jī)3二級(jí)冷頭32通過(guò)導(dǎo)熱熱橋與試樣腔4的外壁相連，將冷量傳遞給試樣腔4，其中所述導(dǎo)熱熱橋?yàn)閷?dǎo)熱金屬片，優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱金屬片為銅片；當(dāng)然，所述導(dǎo)熱金屬片也可以是由鐵、合金、銀等其他導(dǎo)熱材料制成，同樣也能夠?qū)崿F(xiàn)本申請(qǐng)的目的。

當(dāng)力學(xué)支架13向下移動(dòng)準(zhǔn)備測(cè)試時(shí)，力學(xué)支架13的法蘭可與試樣腔4形成密封，從而為力學(xué)支架13、溫控器7、待測(cè)試樣6提供密封的傳熱環(huán)境，其中所述溫控器7設(shè)于試樣腔4內(nèi)用于檢測(cè)并監(jiān)控待測(cè)試樣6周?chē)沫h(huán)境溫度，并將檢測(cè)到的溫度信號(hào)傳遞給外部的控制器，優(yōu)選地所述控制器為計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)接收到溫控器7檢測(cè)到的信號(hào)，操作人員可通過(guò)外部計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品周?chē)沫h(huán)境溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控；另外，所述試樣腔4的外側(cè)還繞射有一圈電加熱絲，通過(guò)程序反饋調(diào)節(jié)制冷機(jī)和加熱絲，不斷地整定來(lái)控制試樣腔內(nèi)的溫度，實(shí)現(xiàn)在 溫度區(qū)間(4.2-300k)某一溫度值下保持恒溫，以滿(mǎn)足材料能夠在各個(gè)穩(wěn)定的溫區(qū)進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。其中在本實(shí)施例中采用設(shè)置在試樣腔4周?chē)沫h(huán)狀溫控器7，當(dāng)然所述溫控器7的形狀并僅僅局限于上述形狀，也可采用其他形狀的溫控器7，例如棒狀溫控器7等。

其中儲(chǔ)氣罐5用于存儲(chǔ)氦氣或氮?dú)?由于試樣腔4內(nèi)能夠降低的最低溫度是由試樣腔4內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)來(lái)決定的，因此需要根據(jù)試樣腔4內(nèi)的溫度來(lái)確定采用哪種氣體)，其設(shè)置在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)外部，儲(chǔ)氣罐5通過(guò)進(jìn)氣管51與試樣腔4連通，向試樣腔4內(nèi)輸入導(dǎo)熱介質(zhì)，同時(shí)真空泵的兩端分別于儲(chǔ)氣罐5和試樣腔4連通，可通過(guò)真空泵將試樣腔4內(nèi)的氣體會(huì)收回儲(chǔ)氣罐5內(nèi)，以降低試樣腔4內(nèi)的壓強(qiáng)，由于單純使用制冷機(jī)3并不能夠達(dá)到4.2k的溫度，因此需要求降低試樣腔4內(nèi)的壓強(qiáng)來(lái)進(jìn)一步降低試樣腔4內(nèi)的溫度，以滿(mǎn)足溫度需求。優(yōu)選地，所述真空泵為干泵52，干泵52腔內(nèi)無(wú)任何潤(rùn)滑油，使用干泵52能夠避免對(duì)回收的氦氣造成污染；所述干泵52上還設(shè)有壓力表8，所述壓力表8用于通過(guò)記錄罐內(nèi)氣體壓力的變化計(jì)算輸入氦氣的體積，進(jìn)而保證試樣腔4中氦氣的量，在抽氣降壓降溫過(guò)程中使試樣腔4維持低溫下的時(shí)間足夠長(zhǎng)。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)中所述制冷機(jī)3可以設(shè)置一臺(tái)，也可以設(shè)置多臺(tái)，多臺(tái)所述制冷機(jī)3并聯(lián)，以滿(mǎn)足更大制冷量的需求。

下面結(jié)合附圖來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明提供的材料力學(xué)性能測(cè)試裝置的工作過(guò)程：

首先將待測(cè)試樣6安裝在低溫力學(xué)支架13上，將萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)橫梁12連同低溫力學(xué)支架13升起，將帶有制冷機(jī)3和試樣腔4的真空保溫桶21放置在所述底座2上，將萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)橫梁12連同力學(xué)支架13降落，使力學(xué)支架13處于試樣腔4中(如圖1所示)，可用螺栓將試樣腔4與低溫力學(xué)支架13固定，使低溫力學(xué)支架13下面部分密封于試樣腔4中，將進(jìn)氣管51一端連接儲(chǔ)氣罐5，在降溫時(shí)，儲(chǔ)氣罐5中的氦氣通過(guò)進(jìn)氣管51自動(dòng)輸送至試樣腔4中，在降壓降溫及 升溫時(shí)，經(jīng)過(guò)出氣管53將試樣腔4中的氦氣通過(guò)干泵52抽回至儲(chǔ)氣罐5。開(kāi)啟制冷機(jī)3，將冷量傳遞至試樣腔46再通過(guò)試樣腔4中的氣體將冷量傳遞至低溫力學(xué)支架13和待測(cè)試樣6上。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制溫控器7，控制樣品及樣品周?chē)沫h(huán)境溫度，當(dāng)達(dá)到預(yù)定溫度并穩(wěn)定后，開(kāi)啟萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明的制冷機(jī)3做冷源，氦氣循環(huán)利用的材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置以萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)為基礎(chǔ)，利用制冷機(jī)3作冷源與溫控器7配合，實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境(4.2～300k)下材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)測(cè)量。因此，本發(fā)明主要用于在低溫(4.2～300k)環(huán)境下對(duì)待測(cè)試樣6(材料試樣或工件)進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)量，與傳統(tǒng)的力學(xué)性能測(cè)量裝置相比，本發(fā)明的制冷機(jī)3做冷源，氦氣循環(huán)利用的材料力學(xué)性能測(cè)試裝置具有，不需要消耗液氦或液氮，可測(cè)量4.2～300k溫區(qū)內(nèi)任意溫度環(huán)境的材料試樣或工件力學(xué)性能的特點(diǎn)，并且溫控準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、操作簡(jiǎn)單、效率高。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種材料低溫力學(xué)性能測(cè)試裝置，使用制冷機(jī)做冷源，試樣腔中的氦氣做為傳熱介質(zhì)，本身并不產(chǎn)生熱量，氦氣能夠循環(huán)利用，因此氦氣幾乎不會(huì)損失，避免了氦氣資源的大量浪費(fèi)，并且在試樣腔與儲(chǔ)氣罐之間還設(shè)有真空泵，可通過(guò)真空泵將試樣腔內(nèi)的氦氣回收到儲(chǔ)氣罐中，由于單純的使用制冷機(jī)不能夠?qū)⒃嚇忧粌?nèi)的溫度降低至4.2k，因此通過(guò)真空泵降低試樣腔內(nèi)的壓強(qiáng)來(lái)進(jìn)一步降低試樣腔內(nèi)的溫度，以滿(mǎn)足溫度的需求。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。