[發(fā)明專利]一種溫度-應(yīng)變高通量老化試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010319901.2
• 申請(qǐng)日: 2020-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111521491B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申志彬;郭宇;周偉勇;孫海濤;李奕飛;宋先村
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/18
• 分類號(hào): G01N3/18
• 代理公司: 長(zhǎng)沙國(guó)科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

本發(fā)明公開(kāi)一種溫度?應(yīng)變高通量老化試驗(yàn)裝置，包括：多溫度加載單元，包括溫控模塊和溫度加載裝置，所述溫控模塊與所述溫度加載裝置電性連接，所述溫度加載裝置包括若干加熱觸頭，每個(gè)所述加熱觸頭的加熱溫度通過(guò)所述溫控模塊控制，用于同一時(shí)刻對(duì)同一試樣實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域不同溫度的加熱；軸力加載單元，用于對(duì)試樣不同區(qū)域施加不同應(yīng)變載荷；圖像測(cè)量單元，用于采集老化試驗(yàn)各階段試樣的數(shù)字圖像；控制單元，分別與所述多溫度加載單元、軸力加載單元和圖像測(cè)量單元連接，以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)裝置的控制。本發(fā)明提供的試驗(yàn)裝置具有數(shù)據(jù)可比性好、試驗(yàn)成本低和試驗(yàn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及加速老化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種溫度-應(yīng)變高通量老化試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

研究人員通過(guò)對(duì)材料不同存儲(chǔ)階段的物理、化學(xué)性能參數(shù)測(cè)試，來(lái)反應(yīng)材料的老化特性。對(duì)于復(fù)合固體推進(jìn)劑等粘彈性材料，研究人員一般通過(guò)對(duì)其彈性模量、泊松比、硬度等物理性能參數(shù)測(cè)試，研究貯存期間的老化性能。由于這類材料自然老化時(shí)間周期比較長(zhǎng)，所以研究人員采用人工加速老化實(shí)驗(yàn)的方式，實(shí)驗(yàn)時(shí)重點(diǎn)考慮溫度和應(yīng)變等影響因素。

目前，復(fù)合固體推進(jìn)劑人工加速老化實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置多臺(tái)老化溫箱和多套實(shí)驗(yàn)工裝以對(duì)應(yīng)不同的溫度和應(yīng)變工況，老化各時(shí)間段取出多根試樣進(jìn)行彈性模量、泊松比、硬度等性能參數(shù)測(cè)試。由于采用破壞性的測(cè)試方式，試樣測(cè)試后不能放回溫箱重復(fù)利用，每個(gè)老化采樣時(shí)間點(diǎn)需要消耗來(lái)自不同溫箱和工裝的多個(gè)試樣，導(dǎo)致試驗(yàn)樣本個(gè)體差異大而數(shù)據(jù)可比性較差、試樣消耗大而試驗(yàn)成本高、樣本量大而測(cè)試效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種溫度-應(yīng)變高通量老化試驗(yàn)裝置，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)據(jù)可比性較差、試驗(yàn)成本高、測(cè)試效率低等缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種溫度-應(yīng)變高通量老化試驗(yàn)裝置，包括：

多溫度加載單元，包括溫控模塊和溫度加載裝置，所述溫控模塊與所述溫度加載裝置電性連接，所述溫度加載裝置包括若干加熱觸頭，每個(gè)所述加熱觸頭的加熱溫度通過(guò)所述溫控模塊控制，用于同一時(shí)刻對(duì)同一試樣實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域不同溫度的加熱；

軸力加載單元，用于對(duì)試樣不同區(qū)域施加不同應(yīng)變載荷；

圖像測(cè)量單元，用于采集老化試驗(yàn)各階段試樣的數(shù)字圖像；

控制單元，分別與所述多溫度加載單元、軸力加載單元和圖像測(cè)量單元連接，以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)裝置的控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果有：

1、本發(fā)明提供的溫度-應(yīng)變高通量老化試驗(yàn)裝置，通過(guò)控制單元可有效控制多溫度加載單元，從而實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)刻對(duì)同一試樣可實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域不同溫度的加熱，同時(shí)多溫度加載單元可精準(zhǔn)加熱試樣，且可實(shí)時(shí)顯示試樣測(cè)試點(diǎn)的溫度值；通過(guò)軸力加載單元可有效控制對(duì)試樣施加的應(yīng)變載荷大小(即通過(guò)軸力大小與試樣形狀相匹配而實(shí)現(xiàn))，且該應(yīng)變載荷大小可被控制單元實(shí)時(shí)監(jiān)控。本發(fā)明提供的試驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)在一個(gè)試樣上施加梯度分布的溫度載荷和梯度分布的應(yīng)變載荷。

2、本發(fā)明提供的溫度-應(yīng)變高通量老化試驗(yàn)裝置，僅利用一個(gè)試樣即可實(shí)現(xiàn)不同老化溫度、不同應(yīng)變載荷試驗(yàn)，具有數(shù)據(jù)可比性好(常規(guī)人工加速老化實(shí)驗(yàn)需要來(lái)自多個(gè)溫箱和工裝的試樣而存在個(gè)體差異大)；性能測(cè)試在不改變?cè)嚇尤魏螤顟B(tài)下通過(guò)采集數(shù)字圖像、后期圖像處理的方式實(shí)現(xiàn)，對(duì)試樣無(wú)任何損壞，且測(cè)試區(qū)域包含不同溫度、不同應(yīng)力等老化影響因素，具有試驗(yàn)成本低(較以往常規(guī)人工加速老化試驗(yàn)，大大減少了老化溫箱、試樣的數(shù)量以及人力和時(shí)間成本)和測(cè)試效率高(測(cè)試區(qū)域包含狀態(tài)廣，可代表以往常規(guī)試驗(yàn)的不同狀態(tài)樣本；采集的數(shù)字圖像信息量大，取代彈性模量、泊松比等多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目)等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。