CN114813011B - 冲击和瞬态高温耦合下测试材料力学劣化行为的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明为火灾试验装置技术领域，具体涉及冲击和瞬态高温耦合下测试材料力学劣化行为的试验装置，包括加速单元、火灾发生单元、直线轨道和控制单元，所述加速单元用于对撞击试样进行加速，所述加速单元与直线轨道的一端衔接，所述直线轨道的另一端穿过外壳的前端面与外壳内部连通，所述火灾发生单元包括外壳，在所述外壳的后端面设置有上下贯通的豁口，在所述豁口内设置有与豁口大小相对应的被撞击试样，在所述外壳内腔的底部设置有燃烧槽，所述燃烧槽用于放置燃油，本发明将冲击与瞬态高温条件进行耦合对材料的力学劣化行为进行测试研究，更加的贴合实际，测试结果更加准确。

Description

冲击和瞬态高温耦合下测试材料力学劣化行为的试验装置

技术领域

本发明为火灾试验装置技术领域，具体涉及冲击和瞬态高温耦合下测试材料力学劣化行为的试验装置。

背景技术

近年来，我国由于车祸撞击建筑物引发火灾的事故时有报道。这些事故的共同特点是汽车撞击建筑物后由于燃油泄漏遇火源发生瞬间火灾。此次事件引发了人们对建筑物在冲击作用下引发瞬间火灾现象的重视，而在此种类型的火灾中，承重结构中的钢筋混凝土，或者是钢管混凝土等结构起着至关重要的作用，然而，当它们受到外界冲击时，建筑材料会在一定程度上发生外部缺失破损与内部的结构形变，其承重能力会大大降低，此外，燃油泄漏时燃油表面会形成可燃性蒸气与空气的混合气体，当汽车与地面或者建筑物产生冲击的瞬间会由于摩擦产生电火花，从而瞬间引燃混合气体，进而引燃泄漏的燃油，导致火灾的发生。

因此研究建筑结构在瞬态高温和冲击作用耦合下的建筑安全性问题，是建筑火灾试验技术领域一项亟待解决的问题。现有的研究建筑物安全性的火灾试验装置有，申请号：CN201720538660.4一种非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置，适用于三面、相邻两面、单面等非四周受火方式下混凝土柱耐火性能和灾后抗震性能的试验研究。申请号：CN201510465658.4一种多功能火灾试验炉系统装置，此专利考虑到使建筑体系坍塌的因素有建筑体系长时间承受燃烧的高温作用和消防冷却水的急速冷却作用，会导致钢筋混凝土急速冷却开裂，进而导致承载能力大大下降。申请号：CN201710009880.2一种组合式框架结构抗火试验系统及试验方法，此抗火试验系统可以实现框架结构建筑物的受火模拟试验，可以根据试验数据研究框架结构的在火灾过程中的受力及变形规律，为框架结构的抗火设计提供参考依据。这些试验装置与方法普遍存在的问题：火灾试验装置只考虑了静态火的因素对建筑物安全性的影响，没有具体到将汽车的冲击作用与瞬间高温耦合进行火灾模拟试验，对于由汽车撞击建筑物燃油泄漏进而引发的火灾类型不适用，所得出的试验结果与实际结果具有显而易见的差异。

综上，一种冲击和瞬态高温耦合条件下对建筑物力学行为退化研究的试验装置。能够对建筑物的结构的抗冲击性能，以及在火灾中承重性能和劣化性能等的试验研究提供帮助，极具现实意义。

发明内容

本发明针对上述问题提供了冲击和瞬态高温耦合下测试材料力学劣化行为的试验装置。

为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，包括加速单元、火灾发生单元、直线轨道和控制单元，所述加速单元用于对撞击试样进行加速，所述加速单元与直线轨道的一端衔接，所述直线轨道的另一端穿过外壳的前端面与外壳内部连通，所述火灾发生单元包括外壳，所述外壳固定设置在地面上，所述外壳的后端面与承力墙相接触，在所述外壳的后端面设置有上下贯通的豁口，在所述豁口内设置有与豁口大小相对应的被撞击试样，在所述外壳的左右两侧均设置有刚性支架，在两个所述刚性支架上共同设置有电控水平移动台，在所述电控水平移动台的下表面设置有多个液压千斤顶，所述液压千斤顶用于向下压紧被撞击试样，在所述外壳的左右两个端面均安装有排风扇，用于在外壳内的烟雾过量时，排出外壳内部的烟雾，在所述外壳的左端面和右端面设置有半球形耐高温无机玻璃罩，所述半球形耐高温无机玻璃罩的外侧面安装有高速摄像机，用于拍摄试验过程，在所述外壳内腔的底部设置有燃烧槽，所述燃烧槽用于放置燃油，在所述外壳上设置有多个燃气喷头、氧气喷头和一号点火器，所述燃气喷头、氧气喷头和一号点火器从外部伸入外壳内部，在所述燃气喷头和氧气喷头上均设置有电磁阀，所述燃气喷头和氧气喷头均朝向被撞击试样被撞击的部分，所述控制单元通过控制加速单元中铜质电磁线圈的通断电，实现对撞击试样的加速；通过控制液压千斤顶来压紧被撞击试样，给被撞击试样提供荷载压力；通过控制排风扇，实现烟雾的排出；通过控制燃气喷头和氧气喷头上的电磁阀，实现燃气和氧气的释放；通过控制一号点火器对燃气和燃油进行点燃；通过控制高速摄像头来采集试验的图像。

进一步，所述加速单元包括环形PVC壳体，在所述环形PVC壳体的内部设置有环形铝合金轨道，所述环形铝合金轨道由多段弧形轨道拼接而成，且第一段弧形轨道与第二段弧形轨道通过铰接的方式连接，在第一段所述弧形轨道的两侧均设置有夹紧舵机，在所述夹紧舵机的输出轴上设置有夹紧板，通过两侧的夹紧舵机带动夹紧板进行转动，实现第一段弧形轨道的夹紧定位或者松开，所述夹紧舵机位于第一段弧形轨道的中后部，在第一段所述弧形轨道的外侧设置有拨动舵机，所述拨动舵机位于第一段弧形轨道的前端，在所述拨动舵机的输出轴上设置有拨动板，通过所述拨动板实现第一段所述弧形轨道和最后一段弧形轨道的分离，在所述弧形轨道的侧面设置有卡槽，所述卡槽用于对撞击试样形成卡装，在所述环形PVC壳体上设置有与多段弧形轨道一一对应的铜质电磁线圈，所述铜质电磁线圈用于对撞击试样进行加速。

再进一步，在所述环形PVC壳体内还设置有速度传感器，所述速度传感器位于第一段弧形轨道的一侧，所述速度传感器用于向控制单元传递撞击试样的速度。

更进一步，多个所述铜质电磁线圈分别对应连接一个控制电路，所述控制电路包括发光二极管D20、受光器光敏晶体管Q6、二极管D5和继电器L3，所述发光二极管D20和受光器光敏晶体管Q6分别设置在对应弧形轨道的两侧，且位于弧形轨道的首端，用于检测撞击试样是否经过，进而对铜质电磁线圈进行充放电控制，在所述发光二极管D20的一端与一个电阻R3串联连接一个5V电源，所述发光二极管D20的另一端串联一个红灯D8，用于指示发光二极管D20是否正常供电，所述受光器光敏晶体管Q6向上连接一个5V电源，向下与一个电阻R9串联连接到三极管Q2的基极，二极管D5串联在5V电源与三极管Q2的集电极之间起到保护三极管Q2，防止被反向击穿的作用，继电器L3的电磁线圈并联在二极管D5的两端，所述继电器L3的常开触点B与380V电源连接，所述继电器L3的动触点A与4700uF/50V并联电容组的正极连接，所述4700uF/50V并联电容组的负极连接GND，所述继电器L3的常闭触点C与铜质电磁线圈的电源端连接。

更进一步，所述直线轨道包括直线PVC壳体，所述直线PVC壳体与环形PVC壳体相切，且相切点位于最后一段弧形轨道的末端，在所述直线PVC壳体和环形PVC壳体的交接处设置有开口，用于放入撞击试样。

更进一步，还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器设置在外壳内部，所述烟雾传感器与控制单元连接，所述控制单元根据烟雾传感器测量的浓度大小调整排风扇的转速。

更进一步，还包括热电偶，所述热电偶设置在外壳内部，所述热电偶与控制单元连接，所述控制单元根据热电偶测得的温度调整燃气喷头和氧气喷头上电磁阀的开度，从而保证外壳内部的温度保持在火灾现场的普遍温度范围内。

更进一步，所述外壳由自外向内依次设置的钢板层、高温棉层和耐火砖层组成。

更进一步，在所述撞击试样上设置有无线模块A、电阻桥、二号点火器、电压比较器和电池，所述电池用于为无线模块A、电阻桥和二号点火器供电，当所述电阻桥检测到撞击压力时，将压力信号转换为电信号，无线模块A将电信号通过无线模块B传递至控制单元，控制单元依据接收到的电信号向一号点火器发出点火指令，同时电压比较器对电信号进行一个比较，达到设定值时，其输出信号给二号点火器，二号点火器进行点火。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

1、本发明将冲击与瞬态高温条件进行耦合对材料的力学劣化行为进行测试研究，与市面上已有的试验装置相比，其他的试验装置形成的火灾环境大多是静态火，没有实现瞬态火焰，而且没有将汽车的冲击作用与瞬态高温耦合进行火灾模拟试验，得出的试验结果与实际具有显而易见的差异，而本发明将冲击与瞬态高温条件耦合进行试验，更加的贴合实际，测试结果更加准确；

2.本发明采用环形铝合金轨道对撞击试样进行加速，既节省了空间和耗材，又能保证可以将撞击试样加速到预期速度，同时铝合金材质的轨道，密度低，但强度比较高，在支撑撞击试样的同时，拨动舵机易于对它进行变轨操作；

3、本发明在加速单元中采用继电器L3作为电子开关，用较小的电流去控制较大电流，实现对控制电路的控制作用；同时，采用了给继电器L3并联一个二极管D5的电路设计，当三极管Q2截止继电器L3产生反向电动势时，三极管Q2的集电极电位大于额定电压时，二极管D5就会导通，将三极管Q2的集电极电压控制在额定电压以下，从而防止三极管Q2被击穿，提高了设备的安全；

4、本发明在点火前在火灾发生装置内部预先充装燃气和氧气，可以更好的实现了瞬态高温这一试验条件，同时本发明除了在火灾发生装置内部设置了一号点火器，在撞击试样上也设计了一个基于压力信号的二号点火器，在位于撞击试样表面的电阻桥受到压力信号时，会直接点火，双重点火的设计，防止造成无法发生火灾的情况，使得试验过程顺利进行；

5、本发明通过热电偶对火灾发生装置内的温度进行了动态数据采集，根据实时温度对火灾发生装置内的燃气阀门和氧气阀门进行动态控制，使得试验在普遍的火灾温度范围内进行，保证试验结果更具科学性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明无承力墙的结构示意图；

图3为本发明火灾发生单元的剖视图；

图4为本发明加速单元与直线轨道的连接示意图；

图5为本发明环形铝合金轨道的打开状态图；

图6为本发明环形铝合金轨道的闭合状态图；

图7为本发明弧形轨道与撞击试样的安装示意图；

图8为本发明铜质电磁线圈与控制电路的电路连接示意图；

图9为本发明控制电路的电路图；

图10为本发明的电阻桥、电压比较器、二号点火器之间的电路连接图；

图11为本发明的控制框图；

图12为本发明外壳的横截面示意图；

图中，加速单元—1、撞击试样—2、火灾发生单元—3、直线轨道—4、控制单元—5、电池—6、无线模块A—7、电阻桥—8、二号点火器—9、电压比较器—10、无线模块B—11、环形PVC壳体—101、弧形轨道—102、夹紧舵机—103、夹紧板—104、拨动舵机—105、拨动板—106、卡槽—107、铜质电磁线圈—108、速度传感器—109、控制电路—110、外壳—301、承力墙—302、豁口—303、被撞击试样—304、刚性支架—305、电控水平移动台—306、液压千斤顶—307、排风扇—308、半球形耐高温无机玻璃罩—309、燃烧槽—311、燃气喷头—312、氧气喷头—313、一号点火器—314、烟雾传感器—315、热电偶—316、直线PVC壳体—401、开口—402。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行进一步说明。

如图1至图12所示，基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，包括加速单元1、火灾发生单元3、直线轨道4和控制单元5，所述加速单元1用于对撞击试样2进行加速，所述加速单元1与直线轨道4的一端衔接，所述直线轨道4的另一端穿过外壳301的前端面与外壳301内部连通，所述火灾发生单元3包括外壳301、烟雾传感器315和括热电偶316，所述外壳301固定设置在地面上，所述外壳301的后端面与承力墙302相接触，所述外壳301由自外向内依次设置的钢板层、高温棉层和耐火砖层组成，在所述外壳301的后端面设置有上下贯通的豁口303，在所述豁口303内设置有与豁口303大小相对应的被撞击试样304，在所述外壳301的左右两侧均设置有刚性支架305，在两个所述刚性支架305上共同设置有电控水平移动台306，在所述电控水平移动台306的下表面设置有多个液压千斤顶307，所述液压千斤顶307用于向下压紧被撞击试样304，所述烟雾传感器315和括热电偶316设置在外壳301内部，所述烟雾传感器315和括热电偶316均与控制单元5连接，在所述外壳301的左右两个端面均安装有排风扇308，用于在外壳301内的烟雾过量时，排出外壳301内部的烟雾，在所述外壳301的左端面和右端面设置有半球形耐高温无机玻璃罩309，所述半球形耐高温无机玻璃罩309的外侧面安装有高速摄像机，用于拍摄试验过程，在所述外壳301内腔的底部设置有燃烧槽311，所述燃烧槽311用于放置燃油，在所述外壳301上设置有多个燃气喷头312、氧气喷头313和一号点火器314，所述燃气喷头312、氧气喷头313和一号点火器314从外部伸入外壳301内部，在所述燃气喷头312和氧气喷头313上均设置有电磁阀，所述燃气喷头312和氧气喷头313均朝向被撞击试样304被撞击的部分，所述控制单元5通过控制加速单元1中铜质电磁线圈108的通断电，实现对撞击试样2的加速；通过控制液压千斤顶307来压紧被撞击试样304，给被撞击试样304提供荷载压力；所述控制单元5根据烟雾传感器315测量的浓度大小调整排风扇308的转速；通过控制排风扇308，实现烟雾的排出；所述控制单元5根据热电偶316测得的温度调整燃气喷头312和氧气喷头313上电磁阀的开度，从而保证外壳301内部的温度保持在火灾现场的普遍温度范围内，通过控制燃气喷头312和氧气喷头313上的电磁阀，实现燃气和氧气的释放；通过控制一号点火器314对燃气和燃油进行点燃；通过控制高速摄像头来采集试验的图像。

所述加速单元1包括环形PVC壳体101，在所述环形PVC壳体101的内部设置有环形铝合金轨道，所述环形铝合金轨道由多段弧形轨道102拼接而成，且第一段弧形轨道102与第二段弧形轨道102通过铰接的方式连接，在第一段所述弧形轨道102的两侧均设置有夹紧舵机103，在所述夹紧舵机103的输出轴上设置有夹紧板104，通过两侧的夹紧舵机103带动夹紧板104进行转动，实现第一段弧形轨道102的夹紧定位或者松开，所述夹紧舵机103位于第一段弧形轨道102的中后部，在第一段所述弧形轨道102的外侧设置有拨动舵机105，所述拨动舵机105位于第一段弧形轨道102的前端，在所述拨动舵机105的输出轴上设置有拨动板106，通过所述拨动板106实现第一段所述弧形轨道102和最后一段弧形轨道102的分离，在所述弧形轨道102的侧面设置有卡槽107，所述卡槽107用于对撞击试样2形成卡装，在所述环形PVC壳体101内还设置有速度传感器109，所述速度传感器109位于第一段弧形轨道102的一侧，所述速度传感器109用于向控制单元5传递撞击试样2的速度，在所述环形PVC壳体101上设置有与多段弧形轨道102一一对应的铜质电磁线圈108，所述铜质电磁线圈108用于对撞击试样2进行加速，多个所述铜质电磁线圈108分别对应连接一个控制电路110，所述控制电路110包括发光二极管D20、受光器光敏晶体管Q6、二极管D5和继电器L3，所述发光二极管D20和受光器光敏晶体管Q6分别设置在对应弧形轨道102的两侧，且位于弧形轨道102的首端，用于检测撞击试样2是否经过，进而对铜质电磁线圈108进行充放电控制，在所述发光二极管D20的一端与一个电阻R3串联连接一个5V电源，所述发光二极管D20的另一端串联一个红灯D8，用于指示发光二极管D20是否正常供电，所述受光器光敏晶体管Q6向上连接一个5V电源，向下与一个电阻R9串联连接到三极管Q2的基极，二极管D5串联在5V电源与三极管Q2的集电极之间起到保护三极管Q2，防止被反向击穿的作用，继电器L3的电磁线圈并联在二极管D5的两端，所述继电器L3的常开触点B与380V电源连接，所述继电器L3的动触点A与4700uF/50V并联电容组的正极连接，所述4700uF/50V并联电容组的负极连接GND，所述继电器L3的常闭触点C与铜质电磁线圈108的电源端连接。

所述直线轨道4包括直线PVC壳体401，所述直线PVC壳体401与环形PVC壳体101相切，且相切点位于最后一段弧形轨道102的末端，在所述直线PVC壳体401和环形PVC壳体101的交接处设置有开口402，用于放入撞击试样2。

在所述撞击试样2上设置有无线模块A7、电阻桥8、二号点火器9、电压比较器10和电池6，所述电池6用于为无线模块A7、电阻桥8和二号点火器9供电，当所述电阻桥8检测到撞击压力时，将压力信号转换为电信号，无线模块A7将电信号通过无线模块B11传递至控制单元5，控制单元5依据接收到的电信号向一号点火器314发出点火指令，同时电压比较器10对电信号进行一个比较，达到设定值时，其输出信号给二号点火器9，二号点火器9进行点火。

整体工作原理：将被撞击试样304放入豁口303内，并通过多个液压千斤顶307将其压紧，通过拨动舵机105与夹紧舵机103先将第一段弧形轨道102与最后一段弧形轨道102错位，随后将撞击试样2通过开口402卡装在第一段弧形轨道102上，再通过拨动舵机105与夹紧舵机103先将第一段弧形轨道102复位，调整撞击试样2位置，使其位于与第一段弧形轨道102对应的发光二极管D20和受光器光敏晶体管Q6之间，通过控制单元5控制加速单元1的电源接通，第一段的发光二极管D20和受光器光敏晶体管Q6感受到撞击试样2，实现第一段铜质电磁线圈108的放电，对撞击试样2进行加速，所有的铜质电磁线圈108依据同样的原理对撞击试样2进行加速，当速度传感器109检测到撞击试样2的速度达到设定值时，控制单元5发送指令，控制燃气喷头312和氧气喷头313提前释放燃气和氧气，同时在撞击试样2达到规定速度，并到达第二段弧形轨道102上时，控制拨动舵机105与夹紧舵机103动作，使第一段弧形轨道102与最后一段弧形轨道102错位，随后撞击试样2便从最后一段弧形轨道102进入直线PVC壳体401，并通过直线PVC壳体401的导向撞击在被撞击试样304上，在产生撞击的瞬间电阻桥8感受到压力信号，通过无线模块A7和无线模块B11传递至控制单元5，控制单元5控制一号点火器314点火，同时电压比较器10对电信号进行一个比较，达到设定值时，输出信号给二号点火器9，二号点火器9也进行点火，通过一号点火器314和二号点火器9将燃气和燃油点着，实现冲击和瞬态高温的耦合，随后控制单元5根据烟雾传感器315测量的浓度大小调整排风扇308的转速，进行排烟，控制单元5根据热电偶316测得的温度调整燃气喷头312和氧气喷头313上电磁阀的开度，从而保证外壳301内部的温度保持在火灾现场的普遍温度范围内，同时在整个过程中控制单元5控制高速摄像头来采集试验的图像。

控制电路工作原理：当发光二极管D20发出的光束能够正常照射在受光器光敏晶体管Q6上时，受光器光敏晶体管Q6导通，输出高电平给三极管Q2的基极，三极管Q2导通，继电器L3的电磁线圈所在支路有电流通过，首先产生磁场，继而产生电磁力吸引动触点A与常开触点B接触导通，使得4700uF/50V并联电容组正极接380V电源，负极接GND，电容充电回路导通；

当发光二极管D20发出的光束被遮挡时，受光器光敏晶体管Q6因没有受到光而截止，输出低电平给三极管Q2的基极，三极管Q2截止，并联在二极管D5两端的继电器L3的电磁线圈所在支路没有电流通过，使得动触点A与常闭触点C接触导通，4700uF/50V并联电容组正极接左侧加速线圈，负极接GND,电容放电加速回路导通。

综上所述，控制电路110通过对电容的充放电控制，进而对铜质电磁线圈108进行通电与断电操作，实现对撞击试样2的反复加速功能，最终将撞击试样2加速到指定速度值。

以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：包括加速单元(1)、火灾发生单元(3)、直线轨道(4)和控制单元(5)，所述加速单元(1)用于对撞击试样(2)进行加速，所述加速单元(1)与直线轨道(4)的一端衔接，所述直线轨道(4)的另一端穿过外壳(301)的前端面与外壳(301)内部连通，所述火灾发生单元(3)包括外壳(301)，所述外壳(301)固定设置在地面上，所述外壳(301)的后端面与承力墙(302)相接触，在所述外壳(301)的后端面设置有上下贯通的豁口(303)，在所述豁口(303)内设置有与豁口(303)大小相对应的被撞击试样(304)，在所述外壳(301)的左右两侧均设置有刚性支架(305)，在两个所述刚性支架(305)上共同设置有电控水平移动台(306)，在所述电控水平移动台(306)的下表面设置有多个液压千斤顶(307)，所述液压千斤顶(307)用于向下压紧被撞击试样(304)，在所述外壳(301)的左右两个端面均安装有排风扇(308)，用于在外壳(301)内的烟雾过量时，排出外壳(301)内部的烟雾，在所述外壳(301)的左端面和右端面设置有半球形耐高温无机玻璃罩(309)，所述半球形耐高温无机玻璃罩(309)的外侧面安装有高速摄像机，用于拍摄试验过程，在所述外壳(301)内腔的底部设置有燃烧槽(311)，所述燃烧槽(311)用于放置燃油，在所述外壳(301)上设置有多个燃气喷头(312)、氧气喷头(313)和一号点火器(314)，所述燃气喷头(312)、氧气喷头(313)和一号点火器(314)从外部伸入外壳(301)内部，在所述燃气喷头(312)和氧气喷头(313)上均设置有电磁阀，所述燃气喷头(312)和氧气喷头(313)均朝向被撞击试样(304)被撞击的部分，所述控制单元(5)通过控制加速单元(1)中铜质电磁线圈(108)的通断电，实现对撞击试样(2)的加速；通过控制液压千斤顶(307)来压紧被撞击试样(304)，给被撞击试样(304)提供荷载压力；通过控制排风扇(308)，实现烟雾的排出；通过控制燃气喷头(312)和氧气喷头(313)上的电磁阀，实现燃气和氧气的释放；通过控制一号点火器(314)对燃气和燃油进行点燃；通过控制高速摄像头来采集试验的图像。

2.根据权利要求1所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：所述加速单元(1)包括环形PVC壳体(101)，在所述环形PVC壳体(101)的内部设置有环形铝合金轨道，所述环形铝合金轨道由多段弧形轨道(102)拼接而成，且第一段弧形轨道(102)与第二段弧形轨道(102)通过铰接的方式连接，在第一段所述弧形轨道(102)的两侧均设置有夹紧舵机(103)，在所述夹紧舵机(103)的输出轴上设置有夹紧板(104)，通过两侧的夹紧舵机(103)带动夹紧板(104)进行转动，实现第一段弧形轨道(102)的夹紧定位或者松开，所述夹紧舵机(103)位于第一段弧形轨道(102)的中后部，在第一段所述弧形轨道(102)的外侧设置有拨动舵机(105)，所述拨动舵机(105)位于第一段弧形轨道(102)的前端，在所述拨动舵机(105)的输出轴上设置有拨动板(106)，通过所述拨动板(106)实现第一段所述弧形轨道(102)和最后一段弧形轨道(102)的分离，在所述弧形轨道(102)的侧面设置有卡槽(107)，所述卡槽(107)用于对撞击试样(2)形成卡装，在所述环形PVC壳体(101)上设置有与多段弧形轨道(102)一一对应的铜质电磁线圈(108)，所述铜质电磁线圈(108)用于对撞击试样(2)进行加速。

3.根据权利要求2所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：在所述环形PVC壳体(101)内还设置有速度传感器(109)，所述速度传感器(109)位于第一段弧形轨道(102)的一侧，所述速度传感器(109)用于向控制单元(5)传递撞击试样(2)的速度。

4.根据权利要求2所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：多个所述铜质电磁线圈(108)分别对应连接一个控制电路(110)，所述控制电路(110)包括发光二极管D20、受光器光敏晶体管Q6、二极管D5和继电器L3，所述发光二极管D20和受光器光敏晶体管Q6分别设置在对应弧形轨道(102)的两侧，且位于弧形轨道(102)的首端，用于检测撞击试样(2)是否经过，进而对铜质电磁线圈(108)进行充放电控制，在所述发光二极管D20的一端与一个电阻R3串联连接一个5V电源，所述发光二极管D20的另一端串联一个红灯D8，用于指示发光二极管D20是否正常供电，所述受光器光敏晶体管Q6向上连接一个5V电源，向下与一个电阻R9串联连接到三极管Q2的基极，二极管D5串联在5V电源与三极管Q2的集电极之间起到保护三极管Q2，防止被反向击穿的作用，继电器L3的电磁线圈并联在二极管D5的两端，所述继电器L3的常开触点B与380V电源连接，所述继电器L3的动触点A与4700uF/50V并联电容组的正极连接，所述4700uF/50V并联电容组的负极连接GND，所述继电器L3的常闭触点C与铜质电磁线圈(108)的电源端连接。

5.根据权利要求2所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：所述直线轨道(4)包括直线PVC壳体(401)，所述直线PVC壳体(401)与环形PVC壳体(101)相切，且相切点位于最后一段弧形轨道(102)的末端，在所述直线PVC壳体(401)和环形PVC壳体(101)的交接处设置有开口(402)，用于放入撞击试样(2)。

6.根据权利要求1所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：还包括烟雾传感器(315)，所述烟雾传感器(315)设置在外壳(301)内部，所述烟雾传感器(315)与控制单元(5)连接，所述控制单元(5)根据烟雾传感器(315)测量的浓度大小调整排风扇(308)的转速。

7.根据权利要求1所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：还包括热电偶(316)，所述热电偶(316)设置在外壳(301)内部，所述热电偶(316)与控制单元(5)连接，所述控制单元(5)根据热电偶(316)测得的温度调整燃气喷头(312)和氧气喷头(313)上电磁阀的开度，从而保证外壳(301)内部的温度保持在火灾现场的普遍温度范围内。

8.根据权利要求1所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：所述外壳(301)由自外向内依次设置的钢板层、高温棉层和耐火砖层组成。

9.根据权利要求1所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：在所述撞击试样(2)上设置有无线模块A(7)、电阻桥(8)、二号点火器(9)、电压比较器(10)和电池(6)，所述电池(6)用于为无线模块A(7)、电阻桥(8)和二号点火器(9)供电，当所述电阻桥(8)检测到撞击压力时，将压力信号转换为电信号，无线模块A(7)将电信号通过无线模块B(11)传递至控制单元(5)，控制单元(5)依据接收到的电信号向一号点火器(314)发出点火指令，同时电压比较器(10)对电信号进行一个比较，达到设定值时，其输出信号给二号点火器(9)，二号点火器(9)进行点火。

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