[發明專利]一種可模擬高溫狀態下試件力學性能的試驗箱及系統

有效

• 申請號: 201610167605.9
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105784462B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 王清遠;袁書成;董江峰;梁危
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/18
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王記明

本發明公開了一種可模擬高溫狀態下試件力學性能的試驗箱及系統，所述試驗箱包括箱體本體、設置于箱體本體中的加熱裝置，所述加熱裝置不止一個，且各個加熱裝置在箱體本體中的位置均可調；所述系統包括以上試驗箱及載荷加載裝置。本發明提供的試驗箱及系統，由于試件的受熱環境可模擬成更接近試件使用狀態下可能承受的高溫環境，本發明提供的方案檢測效率高，檢測結果準確，特別是模擬火災狀態下的試件試驗狀態，應用范圍廣。

技術領域

本發明涉及試件力學性能實驗裝置技術領域，特別是涉及一種可模擬高溫狀態下試件力學性能的試驗箱及系統。

背景技術

隨著城市化進程的加快，人們對建筑結構的耐火性能要求越來越高，當建筑結構構件（機械構件）面臨火災情況下，會因為水分流失或者內部化學成分的變化造成損傷。而此時的建筑結構構件（機械構件）承受者復雜的荷載作用，這往往是需要關注的。荷載情況主要包括靜力荷載、動荷載。其中動荷載主要為交變荷載。其破壞類型也可以分析靜力壞或者疲勞破壞。而火災情況下構件受力狀況也不盡相同，例如柱形構件，包括三面受火、兩面受火、局部受火等。這些都是我們需要關注的。而對于火災中得建筑結構構件（機械構件），其某些性能會發生改變，也可能出現不同程度的開裂、脫落，因此，對火災中的試件承受復雜荷載狀態下的破壞機理及模式的測試非常重要。

目前對火災（高溫）狀態下試件承受復雜荷載的試驗方法主要為，將試件在爐膛內加熱到預定的溫度，并高溫煅燒一定時間后再取出，在進行各種類型的試驗研究，以達到模擬實際火災情況或試件局部承受高溫的情況。然而，在將試件在爐膛中進行高溫煅燒后對試件有所損傷，但在溫度和受力兩方面與實際情形有差別，試件破壞的承載力等并不一定為承載力最低點，也可能會影響實際破壞模式的形成，對其破壞機理的研究產生偏差。從而導致檢測結果不準確，檢測效率低。

發明內容

針對上述現有技術中高溫狀態下試件承受復雜載荷的實驗過程中，不能較為準確的模擬實際情況，造成對試件破壞機理的研究產生偏差的問題，本發明提供了一種可模擬高溫狀態下試件力學性能的試驗箱及系統。

本發明提供的一種可模擬高溫狀態下試件力學性能的試驗箱及系統通過以下技術要點來解決問題：一種可模擬高溫狀態下試件力學性能的試驗箱，包括箱體本體、設置于箱體本體中的加熱裝置，所述加熱裝置不止一個，且各個加熱裝置在箱體本體中的位置均可調。

以上設置的箱體本體用于盛裝需要在高溫狀態下進行力學性能模擬實驗的試件，箱體本體中設置的加熱裝置用于對箱體本體內環境進行加熱，以在試件周圍形成高溫環境。

本試驗箱中，采用設置為加熱裝置不止一個、且加熱裝置在箱體本體中的位置可調的形式，便于根據具體的模擬需要，調整加熱裝置之間的相互位置，以在箱體本體內形成局部的重點加熱區域，同時實現以上重點加熱區域位置可調的目的。這樣，在試件固定于箱體本體中后，可通過調整加熱裝置的位置，模擬試件在不同受熱情況下的力學性能。

作為以上所述的一種可模擬高溫狀態下試件力學性能的試驗箱進一步的技術方案：

作為加熱裝置的一種優選實現方案，所述加熱裝置均為電阻式加熱棒，所述箱體本體的箱壁上設置有環形孔，各個加熱裝置的任意一端插入所述環形孔中，且加熱裝置可在環形孔中滑動，各個加熱裝置上還設置有用于實現自身與箱體本體固定連接的固定裝置。以上方案中，解除固定裝置對加熱裝置的約束后，可實現加熱裝置繞環形孔滑動，以線性調節加熱裝置在環形孔中的位置，達到指定位置后，通過固定裝置對加熱裝置進行約束，可使得各加熱裝置保持在箱體本體中固定的位置上。由于現有電阻式加熱棒在工作時，一般會發出可見光，同時根據可見光的明亮程度可判定電阻式加熱棒的發熱功率。采用將加熱裝置設置為電阻式加熱棒的形式，可很好的模擬在火災情況下燃燒點對周圍物體的傳熱情況，利于火災情況下試件在熱環境中力學性能試驗的準確性，同時便于觀察加熱裝置的工作狀態。