CN108344644A - 高温拉伸实验装置及其方法 - Google Patents
高温拉伸实验装置及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108344644A CN108344644A CN201810128646.6A CN201810128646A CN108344644A CN 108344644 A CN108344644 A CN 108344644A CN 201810128646 A CN201810128646 A CN 201810128646A CN 108344644 A CN108344644 A CN 108344644A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- heating
- specimen
- fixture
- high temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 116
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 14
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 7
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 2
- 229910021343 molybdenum disilicide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- HPNSNYBUADCFDR-UHFFFAOYSA-N chromafenozide Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C(=O)N(NC(=O)C=2C(=C3CCCOC3=CC=2)C)C(C)(C)C)=C1 HPNSNYBUADCFDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000036244 malformation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0016—Tensile or compressive
- G01N2203/0017—Tensile
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
- G01N2203/0067—Fracture or rupture
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
- G01N2203/0075—Strain-stress relations or elastic constants
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/022—Environment of the test
- G01N2203/0222—Temperature
- G01N2203/0226—High temperature; Heating means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
- G01N2203/0641—Indicating or recording means; Sensing means using optical, X-ray, ultraviolet, infrared or similar detectors
- G01N2203/0647—Image analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本申请公开一种高温拉伸实验装置及其方法，该装置包括：静态加载系统、试样夹持系统、试样加热系统、试样推送系统和图像采集处理系统；所述静态加载系统包括：万能试验机、加载横梁、力传感器、底座；试样夹持系统包括：下转接头、下夹具、上夹具、上转接头；试样加热系统包括：加热炉体、观察窗口、位于观察窗口外的石英玻璃、试样通道、加热元件、保护气通入孔、加热腔；所述试样推送系统包括：试样夹头、导轨、控制器；图像采集处理系统包括：平面镜、光源、摄像机、滤光镜和第二计算机。通过本申请能够实现对试样的快速加热升温和与试验机的夹持，同时能够捕捉试样在高温拉伸载荷下的变形与破坏过程。
Description
技术领域
本发明涉及结构变形及力学实验技术领域，尤其涉及一种高温拉伸实验装置及其方法。
背景技术
近年来，随着国防需求的快速发展和人类对太空资源探索的增加，世界各大国在航天、航空技术上的竞争愈加白热化，先进高超声速飞行器以及航空发动机成为各国争相研究的方向和发展热点，也体现着一个国家的综合国力。由于对高超声速飞行器及航空发动机性能的要求越来越高，其结构往往面临着苛刻的服役温度环境。例如：对高超声速飞行器来说，在大气层中进行长时间高超声速飞行，气动加热会使飞行器局部(如机翼前缘、方向舵)达到1600℃甚至更高的温度；与之相比，航空发动机内部结构所处的环境也非常恶劣，当前先进航空发动机的涡轮进气口温度已高达1650℃。为了保证高温环境下结构的安全性，诸如陶瓷及陶瓷基复合材料、耐高温合金等具有防热承载一体化功能的热结构材料，已被广泛应用于高超声速飞行器和航空发动机高温部件。与传统结构材料不同的是，这类材料在使用过程中，其高温下的力学性能对结构的安全性影响很大。全面认识这些耐高温热结构材料在高温服役环境下的力学行为，不仅仅对深入理解力-热-化学耦合作用下材料的变形与破坏机理具有重要的科学意义，而且也是结构安全性设计的基本依据。
现有的高温拉伸实验方法采用对试样随炉加热，即加热前将试样与试验机加装好，在炉中随炉一起从室温加热到预定温度。存在的问题包括：对于从室温到高温，试样会受热膨胀伸长，需要不断调节上下夹头的位置；随炉加热，试样温度上升较慢；每次加载结束后需待夹具冷却好再加装新的试样，进行下一次实验，试样拆装困难，实验效率低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高温拉伸实验装置及其方法，以解决现有的高温拉伸实验采用对试样随炉加热，加热较慢，实验效率低的技术问题。
为了解决上述问题，根据本发明实施例提供一种高温拉伸实验装置，其包括：静态加载系统、试样夹持系统、试样加热系统、试样推送系统和图像采集处理系统；
所述静态加载系统包括：万能试验机、加载横梁、力传感器、底座，第一计算机；所述第一计算机和万能试验机通过数据线连接，力传感器位于加载横梁下方；
所述试样夹持系统包括：下转接头、下夹具、上夹具、上转接头；下夹具通过下转接头与底座连接，上夹具通过上转接头与力传感器相连，上夹具与下夹具之间为待测试的试样；
所述试样加热系统位于上转接头与下转接头之间，其包括：加热炉体、观察窗口、位于观察窗口外的石英玻璃、试样通道、加热元件、保护气通入孔、加热腔；加热炉体由保温材料填充，加热腔通过热电偶测温；所述上夹具和所述下夹具穿过所述加热炉体伸入通入加热腔，所述上夹具和所述下夹具与所述加热腔位于同一轴线上，所述试样位于加热腔中间；
所述试样推送系统包括：试样夹头、导轨、控制器；所述导轨和所述控制器通过数据线连接，所述导轨位于试样通道前方，试样夹头用于夹紧和松开所述试样，所述试样通过试样通道进入加热腔；
所述图像采集处理系统包括：用于改变光路的平面镜、光源、位于炉体侧面的摄像机、相机前方的滤光镜和控制摄像机采集的第二计算机；摄像机和第二计算机通过数据线连接，平面镜位于观察窗口的前方；
所述试样加热系统通过支架放置于静态加载系统中间，摄像机和光源通过三脚架放置并与试样在同一水平面。
根据本发明实施例还提供一种高温拉伸实验方法，其包括：
设置高温拉伸实验装置，其包括：静态加载系统、试样夹持系统、试样加热系统、试样推送系统和图像采集处理系统；
所述静态加载系统包括：万能试验机、加载横梁、力传感器、底座，第一计算机；所述第一计算机和万能试验机通过数据线连接，力传感器位于加载横梁下方；
所述试样夹持系统包括：下转接头、下夹具、上夹具、上转接头；下夹具通过下转接头与底座连接，上夹具通过上转接头与力传感器相连，上夹具与下夹具之间为待测试的试样；
所述试样加热系统位于上转接头与下转接头之间，其包括：加热炉体、观察窗口、位于观察窗口外的石英玻璃、试样通道、加热元件、保护气通入孔、加热腔；加热炉体由保温材料填充，加热腔通过热电偶测温；所述上夹具和所述下夹具穿过所述加热炉体伸入通入加热腔，所述上夹具和所述下夹具与所述加热腔位于同一轴线上，所述试样位于加热腔中间；
所述试样推送系统包括：试样夹头、导轨、控制器；所述导轨和所述控制器通过数据线连接，所述导轨位于试样通道前方，试样夹头用于夹紧和松开所述试样，所述试样通过试样通道进入加热腔；
所述图像采集处理系统包括：用于改变光路的平面镜、光源、位于炉体侧面的摄像机、相机前方的滤光镜和控制摄像机采集的第二计算机；摄像机和第二计算机通过数据线连接，平面镜位于观察窗口的前方；
所述试样加热系统通过支架放置于静态加载系统中间，摄像机和光源通过三脚架放置并与试样在同一水平面；
通过调整万能试验机的加载横梁使得下夹具和上夹具位于加热腔的中间，利用保温材料堵住试样通道；
启动试样加热系统，利用热电偶测量温度，通过加热元件使加热腔加热到实验预定的温度；
到达预定温度后，取出试样通道的保温材料，利用试样夹头夹住试样，通过导轨和控制器经过试样通道，将试样放入下夹具和上夹具之间，将试样夹头拉出加热炉体，利用保温材料堵住试样通道；
通过加载横梁使得下夹具和上夹具预夹紧试样，通过调整平面镜和摄像机，使得试样位于摄像机的成像区域内，并使摄像机的光轴垂直于试样表面；
第一计算机控制准静态加载设备对试样进行加载，同时第二计算机控制摄像机记录实验过程；
实验结束，停止加载，摄像机停止采集，取出试样通道的保温材料，利用试样夹头夹住试样，通过导轨和控制器将试样拉出加热炉体。
根据本发明的技术方案，待加热炉达到设定温度后再将试样通过试样推送装置放入加热炉内，实现对试样的快速加热升温和与试验机的夹持。同时结合图像采集系统，捕捉试样在高温拉伸载荷下的变形与破坏过程。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的可视化快速升温的高温拉伸实验装置的示意图；
图2是根据本发明实施例的式样的示意图；
图3是根据本发明实施例的高温拉伸实验装置的局部的示意图。
【符号说明】
10 万能试验机
11 加载横梁
12 力传感器
13 底座
14 第一计算机
20 加热炉体
21 观察窗口
22 石英玻璃
23 试样通道
24 加热元件
25 保护气通入孔
26 加热腔
27 保温材料
30 下转接头
31a,b 进水孔
32 下夹具
33 上夹具
34 上转接头
40 试样夹头
41 导轨
42 控制器
50 平面镜
51 光源
52 摄像机
53 滤光镜
54 第二计算机
6 试样
60 片层结构
7 支架
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
图1是根据本发明实施例的可视化快速升温的高温拉伸实验装置的整体的示意图，图2和图3分别是温拉伸实验装置的局部的示意图。参考图1至图3，该高温拉伸实验装置包括：静态加载系统、试样夹持系统、试样加热系统、试样推送系统和图像采集处理系统。
静态加载系统包括：万能试验机10、加载横梁11、力传感器12、底座13、第一计算机14；上述设备万能试验机10、加载横梁11、力传感器12、和底座13由第一计算机14控制加载。第一计算机14和万能试验机10通过数据线连接，力传感器12位于加载横梁11下方。
试样夹持系统包括：下转接头30、下夹具32、上夹具33和上转接头34。下夹具32通过下转接头30与底座13连接，上夹具33通过上转接头34与力传感器12相连，试样6位于上夹具33与下夹具32之间；上夹具33与下夹具32所用材料为高温合金或高温陶瓷棒。试样夹持系统中的上转接头34和下转接头30上设置有进水孔31，具体地，上转接头34设置有进水孔31b，下转接头30上设置有进水孔31a，可以利用水冷循环来给上转接头34和下转接头30降温。其中，试样6为被实验的测试装置。
试样加热系统包括：加热炉体20、观察窗口21、位于观察窗口21外的石英玻璃22、试样通道23、加热元件24、保护气通入孔25和加热腔26。加热炉体20由保温材料27填充，加热腔26通过热电偶28测温。加热元件24可以采用二硅化钼为加热源。
试样加热系统位于上转接头34与下转接头30之间，上夹具33和下夹具32穿过试样加热系统伸入加热腔26，所述上夹具33和所述下夹具32与加热腔26位于同一轴线上，试样6位于加热腔26中间。试样加热系统的加热温度、升温速率以及加热时间可控。在加热过程中可以通过保护气通入孔25将保护气体通入到加热腔26中。
试样推送系统包括：试样夹头40、导轨41和控制器42。控制器42控制试样夹头40与导轨41，导轨41和控制器42通过数据线连接，导轨41位于试样通道23正面前方，试样夹头40用于夹紧和松开试样6，试样6通过试样通道23进入加热腔26；试样夹头40所用材料为高温合金或高温陶瓷材料。
图像采集处理系统包括：用于改变光路的平面镜50、光源51、位于炉体侧面的摄像机52、相机前方的滤光镜53和控制摄像机采集图像的第二计算机54。摄像机52和第二计算机50通过数据线连接，平面镜50位于观察窗口21的前方，也就是说，平面镜54位于观察窗口21及滤光镜53方向的前方。其中，滤光镜53采用蓝光窄带滤光镜，光源51采用蓝色光源。
试样6上下两段分别设有突出结构60，该片层结构60用于被下夹具32和上夹具33夹持；所述片层结构60可以和试样6一体加工或通过高温胶粘接，所述片层结构60所用材料为高温合金或高温陶瓷材料。
所述试样加热系统通过支架7放置于静态加载系统中间，摄像机52和光源51通过三脚架放置并与试样6在同一水平面。
根据本发明实施例还提供一种可视化快速升温的高温拉伸实验方法，包括以下步骤：
一、设置高温拉伸实验装置，其包括：静态加载系统、试样夹持系统、试样加热系统、试样推送系统和图像采集处理系统；该高温拉伸实验装置的具体结构请参考本说明书之前的描述，此处不再赘述。
二、实验前，通过调整万能试验机10的加载横梁11使得下夹具32和上夹具33位于加热腔26的中间，利用保温材料堵住试样通道23；
三、启动加热装置，利用热电偶28测量温度，通过加热元件24使加热腔26加热到实验预定的温度；
四、到达预定温度后，取出试样通道23的保温材料，利用试样夹头40夹住试样6，通过导轨41和控制器42经过试样通道23，将试样6放入下夹具32和上夹具33之间，将试样夹头40拉出加热炉体20，利用保温材料堵住试样通道23；
五、通过加载横梁11使得下夹具32和上夹具33预夹紧试样6，通过调整平面镜54和摄像机52，使得试样6位于摄像机52的成像区域内，并使摄像机52的光轴垂直于试样6表面；
六、第一计算机13控制静态加载系统对试样6进行加载，同时第二计算机50控制摄像机52记录实验过程；
七、实验结束，停止加载，摄像机52停止采集，取出试样通道23的保温材料，利用试样夹头40夹住试样6，通过导轨41和控制器42将试样6拉出加热炉体20。
在步骤三中可以将保护气如氩气通过保护气通入孔25通过到加热腔26。
在步骤四中，即，将试样6放入下夹具32和上夹具33之间的步骤前，还可以包括：在试样6表面制作高温散斑，利用采集的图像计算试样的变形场。
根据本申请实施例，通过将加热炉升温至预设温度后再将试样送入加热炉内，实现对试样的快速升温和与试验机夹头的快速加装，避免随炉加热加热速度慢、加热过程中需不断调节夹头位置的问题；本申请的试样加装，拆卸方便，提高实验效率，可实现对试样高温加载时的变形与破坏的实时拍摄，有助于进一步研究其破坏机理；不用对万能试验机进行改造，整套设备安装拆卸方便，设计灵活，操作简单。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种高温拉伸实验装置，其特征在于，包括：静态加载系统、试样夹持系统、试样加热系统、试样推送系统和图像采集处理系统；
所述静态加载系统包括：万能试验机、加载横梁、力传感器、底座，第一计算机；所述第一计算机和万能试验机通过数据线连接，力传感器位于加载横梁下方；
所述试样夹持系统包括：下转接头、下夹具、上夹具、上转接头；下夹具通过下转接头与底座连接，上夹具通过上转接头与力传感器相连，上夹具与下夹具之间为待测试的试样；
所述试样加热系统位于上转接头与下转接头之间，其包括：加热炉体、观察窗口、位于观察窗口外的石英玻璃、试样通道、加热元件、保护气通入孔、加热腔；加热炉体由保温材料填充，加热腔通过热电偶测温；所述上夹具和所述下夹具穿过所述加热炉体伸入通入加热腔，所述上夹具和所述下夹具与所述加热腔位于同一轴线上，所述试样位于加热腔中间；
所述试样推送系统包括：试样夹头、导轨、控制器；所述导轨和所述控制器通过数据线连接，所述导轨位于试样通道前方，试样夹头用于夹紧和松开所述试样，所述试样通过试样通道进入加热腔；
所述图像采集处理系统包括：用于改变光路的平面镜、光源、位于炉体侧面的摄像机、相机前方的滤光镜和控制摄像机采集的第二计算机；摄像机和第二计算机通过数据线连接，平面镜位于观察窗口的前方；
所述试样加热系统通过支架放置于静态加载系统中间，摄像机和光源通过三脚架放置并与试样在同一水平面。
2.根据权利要求1所述的高温拉伸实验装置，其特征在于，所述试样夹持装置中的上夹具与下夹具所用材料为高温合金或高温陶瓷棒；所述试样推送装置中的试样夹头所用材料为高温合金或高温陶瓷材料。
3.根据权利要求1所述的高温拉伸实验装置，其特征在于，所述试样夹持装置中的上转接头和下转接头上设置有进水孔，通过所述进水孔利用水冷循环为上转接头和下转接头降温。
4.根据权利要求1所述的高温拉伸实验装置，其特征在于，所述试样加热系统中的加热元件采用二硅化钼为加热源。
5.根据权利要求1所述的高温拉伸实验装置，其特征在于，所述试样加热系统中在加热过程中可以通过保护气通入孔将保护气体通入到加热腔。
6.根据权利要求1所述的高温拉伸实验装置，其特征在于，所述图像采集处理系统中滤光镜采用蓝光窄带滤光镜，光源采用蓝色光源。
7.根据权利要求1所述的高温拉伸实验装置，其特征在于，所述试样上下两段分别设有突出的片层结构，该片层结构用于被下夹具和上夹具夹持；所述片层结构和试样一体加工或通过高温胶粘接，所述片层结构所用材料为高温合金或高温陶瓷材料。
8.一种高温拉伸实验方法，其特征在于，包括：
设置高温拉伸实验装置，其包括：静态加载系统、试样夹持系统、试样加热系统、试样推送系统和图像采集处理系统；
所述静态加载系统包括：万能试验机、加载横梁、力传感器、底座，第一计算机；所述第一计算机和万能试验机通过数据线连接，力传感器位于加载横梁下方；
所述试样夹持系统包括：下转接头、下夹具、上夹具、上转接头；下夹具通过下转接头与底座连接，上夹具通过上转接头与力传感器相连，上夹具与下夹具之间为待测试的试样；
所述试样加热系统位于上转接头与下转接头之间，其包括：加热炉体、观察窗口、位于观察窗口外的石英玻璃、试样通道、加热元件、保护气通入孔、加热腔；加热炉体由保温材料填充，加热腔通过热电偶测温；所述上夹具和所述下夹具穿过所述加热炉体伸入通入加热腔，所述上夹具和所述下夹具与所述加热腔位于同一轴线上，所述试样位于加热腔中间；
所述试样推送系统包括：试样夹头、导轨、控制器；所述导轨和所述控制器通过数据线连接，所述导轨位于试样通道前方，试样夹头用于夹紧和松开所述试样，所述试样通过试样通道进入加热腔；
所述图像采集处理系统包括：用于改变光路的平面镜、光源、位于炉体侧面的摄像机、相机前方的滤光镜和控制摄像机采集的第二计算机；摄像机和第二计算机通过数据线连接，平面镜位于观察窗口的前方；
所述试样加热系统通过支架放置于静态加载系统中间，摄像机和光源通过三脚架放置并与试样在同一水平面；
通过调整万能试验机的加载横梁使得下夹具和上夹具位于加热腔的中间，利用保温材料堵住试样通道；
启动试样加热系统，利用热电偶测量温度，通过加热元件使加热腔加热到实验预定的温度；
到达预定温度后，取出试样通道的保温材料，利用试样夹头夹住试样，通过导轨和控制器经过试样通道，将试样放入下夹具和上夹具之间，将试样夹头拉出加热炉体，利用保温材料堵住试样通道；
通过加载横梁使得下夹具和上夹具预夹紧试样，通过调整平面镜和摄像机，使得试样位于摄像机的成像区域内，并使摄像机的光轴垂直于试样表面；
第一计算机控制准静态加载设备对试样进行加载，同时第二计算机控制摄像机记录实验过程；
实验结束，停止加载，摄像机停止采集，取出试样通道的保温材料，利用试样夹头夹住试样，通过导轨和控制器将试样拉出加热炉体。
9.根据权利要求8所述的高温拉伸实验方法，其特征在于，在启动加热装置的步骤中，将保护气通过保护气通入孔通过到加热腔。
10.根据权利要求8所述的高温拉伸实验方法，其特征在于，在将试样放入下夹具和上夹具之间的步骤前，所述方法还包括：在试样表面制作高温散斑，利用采集的图像计算试样的变形场。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810128646.6A CN108344644B (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 高温拉伸实验装置及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810128646.6A CN108344644B (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 高温拉伸实验装置及其方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108344644A true CN108344644A (zh) | 2018-07-31 |
| CN108344644B CN108344644B (zh) | 2019-07-05 |
Family
ID=62958681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810128646.6A Active CN108344644B (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 高温拉伸实验装置及其方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108344644B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109211427A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-01-15 | 国衡环境监测有限公司 | 一种油脂加热实验装置及方法 |
| CN109342212A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-15 | 西北工业大学 | 超高温疲劳试验装置及其夹具 |
| CN109883854A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-14 | 华侨大学 | 一种测试待测试样高温下应力应变的装置和方法 |
| CN110333145A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-15 | 苏州热工研究院有限公司 | 微型试样高温胀形测试装置及测试方法 |
| CN111693379A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-22 | 北京航空航天大学 | 复杂构型涡轮叶片微小试样高温力学性能试验系统及方法 |
| CN112730093A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种基于散斑应变的高温拉或压试验装置及试验方法 |
| CN112816339A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-18 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种基于dic技术的金属材料高温力学性能试验方法及装置 |
| CN113820203A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-21 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种用于双面温差拉伸测试的装置及测试方法 |
| CN113984558A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 太原理工大学 | 一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置和方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2578814Y (zh) * | 2002-11-14 | 2003-10-08 | 施晖 | 泡沫拉伸强度测定仪 |
| CN201138318Y (zh) * | 2007-10-22 | 2008-10-22 | 济南试金集团有限公司 | 试验机用多功能夹具连接结构 |
| CN205374159U (zh) * | 2015-12-25 | 2016-07-06 | 振石集团东方特钢有限公司 | 一种简易高温拉伸蠕变试验用装置箱式炉的保温结构 |
| CN206020189U (zh) * | 2016-07-22 | 2017-03-15 | 吉林大学 | 高温超塑性拉伸大变形测量装置 |
| CN106769525A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 哈尔滨工业大学 | 高温真空环境下测试导体材料力学性能的系统及测试方法 |
| CN206292105U (zh) * | 2016-12-19 | 2017-06-30 | 巢湖市三木缓冲材料有限公司 | 一种防水卷材拉伸实验用的送样装置 |
-
2018
- 2018-02-08 CN CN201810128646.6A patent/CN108344644B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2578814Y (zh) * | 2002-11-14 | 2003-10-08 | 施晖 | 泡沫拉伸强度测定仪 |
| CN201138318Y (zh) * | 2007-10-22 | 2008-10-22 | 济南试金集团有限公司 | 试验机用多功能夹具连接结构 |
| CN205374159U (zh) * | 2015-12-25 | 2016-07-06 | 振石集团东方特钢有限公司 | 一种简易高温拉伸蠕变试验用装置箱式炉的保温结构 |
| CN206020189U (zh) * | 2016-07-22 | 2017-03-15 | 吉林大学 | 高温超塑性拉伸大变形测量装置 |
| CN106769525A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 哈尔滨工业大学 | 高温真空环境下测试导体材料力学性能的系统及测试方法 |
| CN206292105U (zh) * | 2016-12-19 | 2017-06-30 | 巢湖市三木缓冲材料有限公司 | 一种防水卷材拉伸实验用的送样装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109342212A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-15 | 西北工业大学 | 超高温疲劳试验装置及其夹具 |
| CN109211427A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-01-15 | 国衡环境监测有限公司 | 一种油脂加热实验装置及方法 |
| CN109883854A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-14 | 华侨大学 | 一种测试待测试样高温下应力应变的装置和方法 |
| CN110333145A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-15 | 苏州热工研究院有限公司 | 微型试样高温胀形测试装置及测试方法 |
| CN111693379A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-22 | 北京航空航天大学 | 复杂构型涡轮叶片微小试样高温力学性能试验系统及方法 |
| CN112730093A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种基于散斑应变的高温拉或压试验装置及试验方法 |
| CN112816339A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-18 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种基于dic技术的金属材料高温力学性能试验方法及装置 |
| CN113820203A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-21 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种用于双面温差拉伸测试的装置及测试方法 |
| CN113984558A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 太原理工大学 | 一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108344644B (zh) | 2019-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108344644B (zh) | 高温拉伸实验装置及其方法 | |
| CN104596768B (zh) | 测试固体燃料微推进器点火燃烧特性及推进性能的装置 | |
| CN101644650B (zh) | 一种热障涂层热循环性能测试装置及其测试方法 | |
| CN101393071B (zh) | 涡轮叶片冷却过程可视化观测与瞬态测量方法和装置 | |
| CN105890881A (zh) | 一种模拟燃气环境下的热疲劳试验装置 | |
| CN108489812A (zh) | 一种材料显微组织力学性能表征实验装置 | |
| CN109632285A (zh) | 一种涡轮叶片高温疲劳试验夹具 | |
| CN109632867A (zh) | 一种用于考核材料高超声速抗烧蚀性能的试验系统及方法 | |
| CN113049398B (zh) | 一种反映多轴应力作用的高温蠕变断裂实验方法及装置 | |
| CN109655333A (zh) | 一种平板试件拉伸-弯曲复合疲劳试验夹具 | |
| US11644382B2 (en) | High-temperature biaxial strength tester for ceramic matrix composite (CMC) turbine vane and test method thereof | |
| CN208239201U (zh) | 一种材料显微组织力学性能表征实验装置 | |
| KR20190053386A (ko) | 공력가열 평가 장치 열부하 손실 방지용 단열 소켓 | |
| CN111003209A (zh) | 大型尾翼除冰风洞试验装置和方法 | |
| CN109696371B (zh) | 一种火焰热冲击试验观测装置及观测方法 | |
| CN214121792U (zh) | 高速飞行器热强度试验图像监测装置 | |
| CN209215122U (zh) | 一种材料微观组织弯曲压缩性能动态高通量测量装置 | |
| CN112393973B (zh) | 高速飞行器热强度试验图像监测装置 | |
| CN212321323U (zh) | 一种可集成于多种观测仪器的热-力-环境耦合加载通用平台 | |
| CN205562318U (zh) | 热冲蚀实验台 | |
| CN114544654A (zh) | 一种微小裂纹扩展原位试验和观测装置 | |
| DE102010017351A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Testen von thermisch hochbelastbaren, keramischen Bauelementen | |
| CN212228786U (zh) | 隔热性能测试设备 | |
| Zhu et al. | Thermal-Mechanical Stability of Single Crystal Oxide Refractive Concentrators for High-Temperature Solar Thermal Propulsion | |
| CN109507233A (zh) | 一种快速测试织物动态保温性能测试仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |