[實用新型]一種超重力環境固定式多場耦合作用下材料性能測試系統

有效

• 申請號: 201920934892.0
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN210923332U
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 韋華;盧士亮;林偉岸;蔣建群;張澤;陳云敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/02;F27B17/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種超重力環境固定式多場耦合作用下材料性能測試系統，其特征在于：包括吊裝密封艙(1)、承力架(2)、高溫爐(3)、力學測試裝置(4)、緩沖裝置(5)；吊裝密封艙(1)內部固定安裝有承力架(2)和高溫爐(3)，承力架(2)罩在高溫爐(3)上，緩沖裝置(5)安裝于高溫爐(3)內的底部，力學測試裝置(4)上下兩端連接在承力架(2)頂部和高溫爐(3)底部內，試樣(6)連接安裝在力學測試裝置(4)末端；

所述的高溫爐(3)固定于超重力試驗艙中，所述的高溫爐(3)包括從上到下依次布置連接的上爐體、中爐體、下爐體以及隔熱保溫層(316)、高強度爐管(317)、發熱體(318)和爐體承載體(319)；上爐體主要由上隔熱蓋(31)、上腔體外殼(32)、上腔體中殼(33)、上腔體隔熱層(34)、上腔體下固定蓋(35)組成，上腔體外殼(32)、上腔體中殼(33)、上腔體隔熱層(34)分別從外到內安裝形成上爐三層結構，上隔熱蓋(31)和上腔體下固定蓋(35)分別安裝于上爐三層結構的上端和下端使得上爐三層結構固定連接，上腔體外殼(32)和上腔體中殼(33)之間以及上腔體中殼(33)和上腔體隔熱層(34)之間均有間隙作為空氣隔熱層；中爐體主要由中隔熱蓋(36)、中腔體外殼(37)、中腔體中殼(38)、中腔體隔熱層(39)、中腔體下固定蓋(310)組成，中腔體外殼(37)、中腔體中殼(38)、中腔體隔熱層(39)分別從外到內安裝形成中爐三層結構，中隔熱蓋(36)和中腔體下固定蓋(310)分別安裝于中爐三層結構的上端和下端使得中爐三層結構固定連接，中腔體外殼(37)和中腔體中殼(38)之間以及中腔體中殼(38)和中腔體隔熱層(39)之間均有間隙作為空氣隔熱層；上爐體的上腔體下固定蓋(35)和中爐體的中隔熱蓋(36)之間固定連接；下爐體主要由下隔熱蓋(311)、下腔體外殼(312)、下腔體中殼(313)、下腔體隔熱層(314)、下腔體下固定蓋(315)組成，下腔體外殼(312)、下腔體中殼(313)、下腔體隔熱層(314)分別從外到內安裝形成下爐三層結構，下隔熱蓋(311)和下腔體下固定蓋(315)分別安裝于下爐三層結構的上端和下端使得下爐三層結構固定連接，下腔體外殼(312)和下腔體中殼(313)之間以及下腔體中殼(313)和下腔體隔熱層(314)之間均有間隙作為空氣隔熱層；中爐體的中腔體下固定蓋(310)和下爐體的下隔熱蓋(311)之間固定連接；爐體承載體(319)置于下爐體的下腔體隔熱層(314)底部，高強度爐管(317)置于爐體承載體(319)上，高強度爐管(317)外分別和上爐體的上腔體隔熱層(34)、中爐體的中腔體隔熱層(39)、下爐體的下腔體隔熱層(314)之間填充有隔熱保溫層(316)；高強度爐管(317)內部加工有螺旋狀凹槽(318-1)，螺旋狀凹槽(318-1)裝有螺旋狀的發熱體(318)，螺旋狀凹槽(318-1)在朝向高強度爐管(317)內壁的一側開設有散熱通道(318-2)，通過散熱通道(318-2)將發熱體(318)產生的熱量均勻輻射到高強度爐管(317)中央；

所述的力學測試裝置(4)置于超重力試驗艙中，所述的力學測試裝置(4)包括拉桿(41)、固線結構(42)、夾頭(43)、熱電偶(44)、緊縮螺母(46)和面力加載塊(47)；拉桿(41)的頂端與吊裝密封艙(1)內的承力架(2)頂端中央固定相連，拉桿(41)主要用來承受材料性能測試過程中體積力和面力耦合作用產生的拉應力；拉桿(41)底端經夾頭(43)和試樣(6)上端相連，試樣(6)為待測試材料力學性能的樣品；試樣(6)下端設有外螺紋，試樣(6)下端的外螺紋旋入到面力加載塊(47)的螺紋孔中并通過緊縮螺母(46)緊固連接；面力加載塊(47)具體為帶有可調節自身重量的塊結構，通過不同重量的面力加載塊(47)結合離心機不同轉速的離心力對試樣(6)施加不同面力；面力加載塊(47)下端面放置在緩沖裝置上，緩沖裝置置于超重力試驗艙的底部；三根熱電偶(44)的探測端焊接在試樣(6)的不同位置處，應變片安裝在焊接在試樣(6)上，三根熱電偶(44)和應變片的輸出端由導線引出連接到外部的信號采集器，拉桿(41)中部安裝有多個固線結構(42)，導線經固線結構(42)引出并固定位置；拉桿(41)的下部和試樣(6)置于高溫爐(3)的高強度爐管(317)內，面力加載塊(47)穿過高溫爐(3)的高強度爐管(317)伸入到緩沖裝置(5)中。