KR20110080526A - Thermo mechanical fatigue test device - Google Patents

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KR20110080526A KR1020100000791A KR20100000791A KR20110080526A KR 20110080526 A KR20110080526 A KR 20110080526A KR 1020100000791 A KR1020100000791 A KR 1020100000791A KR 20100000791 A KR20100000791 A KR 20100000791A KR 20110080526 A KR20110080526 A KR 20110080526A
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김대진
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A thermo-mechanical fatigue test device is provided to rapidly heat and cool a part of a specimen using a furnace and an air curtain. CONSTITUTION: A thermo-mechanical fatigue test device comprises a thermocouple(50), a pair of specimen fixing shafts(40a,40b), and a fixing holder. The thermocouple is formed through a furnace in order to measure the internal temperature of the furnace. The specimen fixing shafts are arranged at a certain interval on the same axial line in the center of the furnace to fix both ends of a specimen and formed with longitudinal channels to transfer cooling air. The fixing holder is inserted and fixed to one end of each specimen fixing shaft. In the fixing holder, a specimen through hole is formed in the center of one side and cooling holes are formed around the specimen through hole.

Description

열기계 피로시험장치{THERMO MECHANICAL FATIGUE TEST DEVICE}Thermomechanical Fatigue Tester {THERMO MECHANICAL FATIGUE TEST DEVICE}

본 발명은 열기계 피로시험장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로, TMF시험을 실시할 때, 실험되는 시험편을 국부적으로 급속 가열 및 급속 냉각을 가능케 하는 퍼니스를 이용한 열기계 피로시험장치에 관한 것이다. The present invention relates to a thermomechanical fatigue test apparatus, and more particularly, to a thermomechanical fatigue test apparatus using a furnace that enables local rapid heating and rapid cooling of a test piece to be tested when performing a TMF test.

일반적으로, 1300 이상에서 작동되는 가스터빈 블레이드를 고온의 화염으로 부터 보호하고, 터빈의 작동 온도를 높이기 위하여 블레이드의 표면에 열차폐 코팅(TBC: thermal barrier coating)이 행해지고 있다.In general, a thermal barrier coating (TBC) is applied to the surface of the blade to protect the gas turbine blade operated at 1300 or more from high temperature flame and to increase the operating temperature of the turbine.

또한, 가스 터빈 작동시 터빈 블레이드는 3600rpm 정도로 고속 회전하므로 원심 응력을 받게 되고 운전 특성상 대부분의 가스 터빈이 빈번히 변하는 가동 및 정지 조건하에서 운전됨에 따라 피로하중이 많이 발생되고 있다.In addition, since the turbine blade rotates at a high speed of about 3600rpm when the gas turbine is operated, it is subjected to centrifugal stress, and a lot of fatigue loads are generated as most gas turbines are operated under frequently changed operating and stopping conditions.

TMF 시험은 실제 작동상태의 가스터빈 가동 조건을 보다 고려하기 위한 것으로, 일반적으로 동상(in-phase) 및 역상(out-of-phase)의 두가지 시험방식이 있다.The TMF test is designed to consider the gas turbine operating conditions in actual operation. There are generally two test methods, in-phase and out-of-phase.

동상이란, 가열시 인장응력 상태가 되고, 냉각시 압축응력 상태가 되는 것으로, 블레이드 외곽 부분에서 나타나는 현상이다.In-phase means a state of tensile stress during heating and a state of compressive stress during cooling, which is a phenomenon appearing at the outer edge of the blade.

역상이란, 가열시 압축응력 상태가 되고, 냉각시 인장응력 상태가 되는 것으로, 블레이드 안쪽 냉각 홀 주변에서 나타나는 응력 이력을 의미한다.Reversed phase means a state of compressive stress during heating and a state of tensile stress during cooling, and means a stress history appearing around the cooling hole inside the blade.

종래에 있어서는, 도 1 과 같이, 슬라이더 냉각장치(2)와 퍼니스(3)를 이용하여 TMF 시험을 수행하고 있다.In the related art, as in FIG. 1, the TMF test is performed using the slider cooling device 2 and the furnace 3.

이러한 종래 방식을 채용할 경우에는 시험편의 급속 가열 및 냉각이 가능하고, 코팅 재질인 세라믹 기(基) 재료에 대해서도 시험이 가능한 장점이 있으나, 슬라이더 냉각장치의 설치에 따른 추가 비용뿐만 아니라, 슬라이더 냉각장치의 양쪽에서 냉각공기를 흘려줄 때에 시험편의 두께방향으로 통과한 냉각공기가 퍼니스의 틈새로 배출되어 게이지 오차를 발생시키는 문제점을 갖고 있다.When the conventional method is adopted, it is possible to rapidly heat and cool the test piece and to test the ceramic base material as a coating material, but the slider cooling as well as the additional cost of installing the slider cooling device When the cooling air flows from both sides of the apparatus, the cooling air passing in the thickness direction of the test piece is discharged into the gap of the furnace, which causes a gauge error.

이러한 경우 시험편의 코팅부 온도가 모재의 온도보다 낮아지게 되어 실제 작동하의 가동 조건과는 반대의 상황이 되는 문제점이 발생 되어 시험 결과치의 정밀도와 신뢰성이 크게 저하되는 문제점이 대두 되고 있는 실정이다.In this case, the temperature of the coating part of the test piece is lower than the temperature of the base metal, thereby causing a problem that is opposite to the operating conditions under actual operation, which leads to a problem that the precision and reliability of the test results are greatly deteriorated.

이에 따라 최근에는 냉각장치의 설치에 따른 비용 문제 및 냉각 공기 배출방식을 개선하려 많은 연구가 진행되고 있으며, 특히, 냉각장치를 이용해 냉각 공기를 빠르게 공급하고 빠르게 배출시킬 수 있는 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.Recently, many studies have been conducted to improve the cost problem and the cooling air discharge method according to the installation of the cooling device, and in particular, the research on the device that can quickly supply and discharge the cooling air by using the cooling device is in progress. It is becoming.

따라서, 본 발명은 전술한 바의 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 그 목적은 TMF시험을 실시할 때, 시험편을 국부적으로 급속 가열 및 급속 냉각 가능케 하는 열기계 피로시험장치를 제공함에 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a thermomechanical fatigue testing apparatus that enables local rapid heating and rapid cooling of a test piece when performing a TMF test.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 열기계 피로시험장치는, 퍼니스와, 상기 퍼니스를 관통하여 퍼니스내의 온도를 측정하도록 형성된 열전대와, 상기 퍼니스의 중앙에 서로 동일 축선상에 일정간격을 두고 시험편의 양단을 고정하며, 축내경측의 길이방향을 통해 냉각 공기를 이동시키는 유로가 형성된 한쌍의 시험편 고정축 및, 상기 시험편 고정축의 일단에 끼워져 고정되며, 일측의 중앙에는 시험편 관통홀이 형성되고, 상기 시험편 관통홀의 주위에는 냉각홀이 형성된 고정 홀더를 포함하고 있다.In order to achieve the above object, the thermomechanical fatigue test apparatus of the present invention, a furnace, a thermocouple formed to measure the temperature in the furnace through the furnace, and a constant distance on the same axis in the center of the furnace And a pair of test piece fixed shafts having a flow path for moving cooling air through the longitudinal direction of the inner diameter of the shaft, and fitted into one end of the test piece fixed shaft, and having a test piece through hole formed at the center of one side thereof. And a fixed holder having a cooling hole formed around the test piece through-hole.

상기 한쌍의 시험편 고정축은, 축내경측에 형성된 유로의 입구 및 출구가 서로 대향되도록 형성된다.The pair of test piece fixed shafts are formed such that the inlet and the outlet of the flow path formed on the shaft inner diameter side face each other.

또한, 상기 고정 홀더의 내측에는 시험편의 일단부가 빠지지 않도록 형성된 시험편 이탈 방지부가 설치되어 있다.In addition, a test piece detachment prevention part is formed inside the fixed holder so that one end of the test piece does not fall out.

상기 유로가 형성된 한쌍의 시험편 고정축 중 상부에 위치된 고정축의 유로와, 하부에 위치된 또 다른 고정축의 유로를 통해 냉각공기가 유동된다. Cooling air flows through the flow path of the fixed shaft located at the upper side of the pair of test specimen fixed shafts formed with the flow path, and the flow path of another fixed shaft located at the bottom.

본 발명의 청구항 1에 기재된 구성에 의하면, TMF시험을 할 때, 시험편을 국부적으로 급속 가열 및 급속 냉각 가능한 효과가 있다.According to the structure of Claim 1 of this invention, when carrying out a TMF test, there exists an effect which can rapidly heat and rapidly cool a test piece locally.

본 발명의 청구항 2에 기재된 구성에 의하면, 시험편 고정축내에 형성된 유로를 통해 냉각공기를 공급시켜주므로 외부로 유출되는 냉각공기를 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, 간단한 구조에 의해 저렴한 냉각장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the structure of Claim 2 of this invention, since cooling air is supplied through the flow path formed in the test piece fixed shaft, it can not only block the cooling air which flows out, but also can provide an inexpensive cooling apparatus by simple structure. It has an effect.

본 발명의 청구항 3 에 기재된 구성에 의하면, 시험편 이탈 방지부에 의해 시험편의 고정력을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the structure of Claim 3 of this invention, there exists an effect which can raise the fixing force of a test piece by a test piece detachment prevention part.

본 발명의 청구항 4 에 기재된 구성에 의하면, 냉각 공기가 상부 시험편 고정축을 통해 하부측에 위치된 고정축으로 이동되기 때문에 시험편 외주면에 에어 커튼(air curtain)을 형성하므로 냉각효율을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the configuration of claim 4 of the present invention, since the cooling air is moved to the fixed shaft located on the lower side through the upper test piece fixed shaft, the air curtain (air curtain) is formed on the outer peripheral surface of the test piece to increase the cooling efficiency have.

도 1 은 종래의 열기계 피로시험장치를 나타내는 도면.
도 2 는 본 발명의 열기계 피로시험장치중 시험편 고정축을 나타내는 도면으로서, (a)는 그의 사시도, (b)는 그의 단면도를 나타낸다..
도 3 은 본 발명의 열기계 피로시험장치중 시험편 고정축의 일단에 결합되는 고정홀더를 나타내는 도면.
도 4 는 본 발명의 퍼니스를 이용한 열기계 피로시험장치를 나타내는 도면.
도 5 는 본 발명의 피니슬 이용한 열기계 피로시험장치의 냉각 공기 흐름을 나타내는 도면.1 is a view showing a conventional thermomechanical fatigue test apparatus.
Fig. 2 is a view showing a test piece fixed shaft in the thermomechanical fatigue test apparatus of the present invention, (a) is a perspective view thereof, and (b) is a sectional view thereof.
3 is a view showing a fixed holder coupled to one end of the test piece fixed shaft of the thermomechanical fatigue test apparatus of the present invention.
4 is a view showing a thermomechanical fatigue test apparatus using the furnace of the present invention.
5 is a view showing the cooling air flow of the thermomechanical fatigue test apparatus using the finish of the present invention.

이하, 본 발명의 열기계 피로시험장치를 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 구체적으로 설명키로 한다.Hereinafter, the thermomechanical fatigue test apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명의 열기계 피로시험장치중 시험편 고정축을 나타내는 도면으로, (a)는 그의 사시도, (b)는 그의 단면도를 나타낸 것이고, 도 3 은 본 발명의 열기계 피로시험장치중 시험편 고정축의 일단에 결합되는 고정홀더를 나타내는 도면이고, 도 4 는 본 발명의 열기계 피로시험장치를 나타내는 도면이고, 도 5 는 본 발명의 열기계 피로시험장치의 냉각 공기 흐름을 나타내는 도면이다.Figure 2 is a view showing a test piece fixed axis of the thermomechanical fatigue test apparatus of the present invention, (a) is a perspective view thereof, (b) is a cross-sectional view thereof, Figure 3 is a fixed test piece of the thermomechanical fatigue test apparatus of the present invention 4 is a view showing a fixed holder coupled to one end of the shaft, Figure 4 is a view showing a thermomechanical fatigue test apparatus of the present invention, Figure 5 is a view showing a cooling air flow of the thermomechanical fatigue test apparatus of the present invention.

본 발명은 도 2 와 도 4 에 도시된 바와 같이, 도우넛 형상의 분리 퍼니스(26)의 중앙 상하부에는 시험편 고정축(40a),(40b)이 장착된다.2 and 4, the test piece fixing shafts 40a and 40b are mounted on the center upper and lower portions of the donut-shaped separation furnace 26.

시험편 고정축(40a),(40b)에는 도 2 에 도시된 바와 같이, 축내경측에 길이방향으로 다수개의 유로(46)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, a plurality of flow passages 46 are formed in the longitudinal direction on the inner side of the shaft as shown in FIG. 2.

또한, 도 2 와 도 5 에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 시험편 고정축(40a),(40b)내의 유로(46)에는 입구(42a),(44b) 및 출구(44a),(42b)가 형성되어 있고, 퍼니스(26)의 상부에 장착되는 시험편 고정축(40a)에는 입구(42a) 및 출구(44a)가 형성되어 있으며, 퍼니스(26)의 하부에 장착되는 시험편 고정축(40b)에는 입구(44b) 및 출구(42b)가 형성되어 있다. 이에 따라, 상기 상부 시험편 고정축(40a)과 하부 시험편 고정축(40b)는 서로 동일한 형상으로 되어 있으나, 퍼니스(26)의 상하부에 장착될 시, 상부 시험편 고정축(40a)과 하부 시험편 고정축(40b)에 형성된 입구와 출구가 서로 상반되도록 위치되어 있다.2 and 5, the inlet 42a, 44b and the outlet 44a, 42b are formed in the flow path 46 in the said test piece fixed shaft 40a, 40b. The inlet 42a and the outlet 44a are formed in the test piece fixed shaft 40a mounted in the upper part of the furnace 26, and the inlet is provided in the test piece fixed shaft 40b mounted in the lower part of the furnace 26. 44b and the outlet 42b are formed. Accordingly, the upper test piece fixed shaft 40a and the lower test piece fixed shaft 40b have the same shape, but when mounted on the upper and lower portions of the furnace 26, the upper test piece fixed shaft 40a and the lower test piece fixed shaft The inlet and the outlet formed at 40b are located opposite to each other.

상기와 같이 장착된 상부 시험편 고정축(40a)과 하부 시험편 고정축(40b)의 양단부중 상기 퍼니스(26)를 내측방향으로 향하고 있는 단부측에는 도 3 에 도시된 바와 같이, 시험편(100)을 고정시키는 고정 홀더(30)가 결합 된다. 이때에 상기 고정 홀더(30)는 시험편 관통홀(33)을 관통하도록 끼워진 시험편(100)의 끝단부가 고정 홀더(30)에서 빠지지 않도록 이탈 방지부(34)가 추가로 설치되어 있다.As shown in FIG. 3, the test piece 100 is fixed to an end side of the upper test piece fixed shaft 40a and the lower test piece fixed shaft 40b mounted as described above, with the furnace 26 facing inward. Fixing holder 30 is coupled to. At this time, the fixing holder 30 is further provided with a departure prevention part 34 so that the end of the test piece 100 inserted to penetrate the test piece through-hole 33 does not fall out of the fixing holder 30.

상기와 같이 퍼니스(26)의 상부와 하부에 각각 위치되는 상부 시험편 고정축(40a)과 하부 시험편 고정축(40b)에 시험편(100)이 고정되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 퍼니스(26)의 두께방향 일측에는 퍼니스의 내부온도를 체크할 수 있는 열전대(50)가 설치되어 있다.As described above, when the test piece 100 is fixed to the upper test piece fixing shaft 40a and the lower test piece fixing shaft 40b respectively positioned on the upper and lower portions of the furnace 26, as illustrated in FIG. 4, the furnace ( On the one side in the thickness direction 26, a thermocouple 50 for checking the internal temperature of the furnace is provided.

상기와 같이 상부 시험편 고정축(40a)과 하부 시험편 고정축(40b)과의 사이에 고정된 상태로 퍼니스(26)의 내측에서 발생 되는 복사열에 의해 시험편(100)을 가열시키면서 실험이 실시된다. As described above, the experiment is carried out while heating the test piece 100 by radiant heat generated inside the furnace 26 while being fixed between the upper test piece fixed shaft 40a and the lower test piece fixed shaft 40b.

이와 같이 퍼니스(26)는 항상 시험편(100)을 급속가열하도록 항상 전원 온(on)의 상태에 있고, 이로 인해 시험편(100)은 급속가열된다.In this manner, the furnace 26 is always in a power-on state so as to rapidly heat the test piece 100, and thus the test piece 100 is rapidly heated.

상기와 같이 퍼니스(26)의 가열에 의해 시험편(100)이 급속으로 가열되면 반복 실험을 위해 반대로 퍼니스(26)의 내부로 급속으로 냉각공기를 공급시켜 시험편(100)을 냉각을 실시하여야 한다.When the test piece 100 is rapidly heated by the furnace 26 as described above, the test piece 100 should be cooled by rapidly supplying cooling air to the inside of the furnace 26 for repeated experiments.

상기와 같이 퍼니스(26)내에 위치하고 있는 가열된 시험편(100)을 냉각시키기 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이, 퍼니스(26)의 상부에 설치된 시험편 고정축(40a)이 수직으로 장착되어 있기 때문에, 냉각 공기가 상기 상부 시험편 고정축(40a)의 입구(42a)를 통해 시험편 고정축(40a)의 길이방향으로 형성된 유로(46)를 따라 배출구(44a)로 배출되도록, 수직으로 세워져 고정되어 있는 시험편(100)의 길이방향으로 외주경을 따라 공급된다. In order to cool the heated test piece 100 located in the furnace 26 as described above, as shown in FIG. 5, since the test piece fixed shaft 40a installed on the upper portion of the furnace 26 is vertically mounted, The test piece which is vertically erected and fixed so that cooling air is discharged through the inlet 42a of the upper test piece fixed shaft 40a along the flow path 46 formed in the longitudinal direction of the test piece fixed shaft 40a. It is supplied along the outer diameter in the longitudinal direction of 100.

즉, 시험편(100)의 외주 길이방향으로 공급되는 냉각 공기는 상부 시험편 고정축(40a)의 입구(42a), 유로(46), 배출구(44a)의 이동 순서로 공급된다. That is, the cooling air supplied in the outer circumferential longitudinal direction of the test piece 100 is supplied in the movement order of the inlet 42a, the flow path 46, and the discharge port 44a of the upper test piece fixed shaft 40a.

이어서, 상기 상부 시험편 고정축(40a)의 일부에서 시험편(100)을 고정하고 있는 고정 홀더(30)를 통과하는 냉각공기는 냉각 홀더(30)의 일면에 형성된 냉각홀(32)을 통해 배출된다. Subsequently, the cooling air passing through the fixed holder 30 holding the test piece 100 at a portion of the upper test piece fixed shaft 40a is discharged through the cooling hole 32 formed on one surface of the cooling holder 30. .

이와 같이 냉각 홀더(30)의 냉각홀(32)을 따라 유동하는 냉각공기는 시험편(100)의 길이방향 외주경을 따라 하부측으로 에어 커튼을 형성하면서 하강 되어 시험편(100)을 냉각시켜준다.As such, the cooling air flowing along the cooling holes 32 of the cooling holder 30 is lowered while forming an air curtain downward along the longitudinal outer diameter of the test piece 100 to cool the test piece 100.

상기와 같이 시험편(100)을 냉각시키면서 하강된 냉각공기는, 이어서, 도 5 에 화살표로 유동방향을 나타낸 바와 같이, 하부 시험편 고정축(40b)의 일부에서 시험편(100)을 고정하고 있는 또 다른 고정 홀더(30)의 일면에 형성된 냉각홀(32)을 통과하며, 이렇게 시험편(100)을 냉각시키면서 열교환으로 인해 더워진 공기는 하부 시험편 고정축(40b)의 입구(44b), 유로(46), 배출구(42b)의 순서로 유동되면서 외부측으로 배출된다.도 5 에 도시된 바와 같이 유로(46) 내에 표시된 화살표 방향을 따라 시험편(100)의 하단부가 고정되어 있는 시험편 고정축(40b)의 입구(44b)를 통해 유로(46)를 따라 배출구(42b)로 이동되어 배출된다.Cooling air lowered while cooling the test piece 100 as described above is then further fixed to the test piece 100 on a part of the lower test piece fixed shaft 40b, as indicated by the arrow in FIG. 5. Passing through the cooling hole 32 formed on one surface of the fixed holder 30, the air warmed by heat exchange while cooling the test piece 100 is the inlet 44b, the flow path 46 of the lower test piece fixed shaft 40b And discharged to the outside while flowing in the order of the discharge port 42b. As shown in FIG. 5, the inlet of the test piece fixing shaft 40b in which the lower end of the test piece 100 is fixed in the direction indicated by the arrow in the flow path 46. It moves to the discharge port 42b along the flow path 46 via 44b, and is discharged.

본 발명의 시험편 고정축(40a),(40b)은, 상부 및 하부를 동일하게 제조하여 위치만을 바꾸어 사용하기 때문에 실용적이다.The test piece fixed shaft 40a, 40b of this invention is practical because it manufactures the upper part and the lower part, and changes only a position.

또한, 이와 같이 시험편(100)의 길이방향으로 시험편 고정축(40a),(40b)을 이용해 냉각공기를 에어 커튼 방식으로 시험편(100)의 외주경을 감싸면서 유동시키므로써 시험편(100)의 냉각효율을 최대한 높일 수 있다.In addition, the cooling of the test piece 100 by flowing the cooling air while wrapping the outer circumference of the test piece 100 by an air curtain method using the test piece fixing shafts 40a and 40b in the longitudinal direction of the test piece 100 in this way. The efficiency can be maximized.

또한, 반복적으로 가열된 시험편(100)을 다시 퍼니스(26)에 의해 빠르게 가열시키고, 이와 같은 작동을 이용해 피로시험을 반복적으로 빠르게 실시할 수 있다.In addition, the repeatedly heated test piece 100 can be quickly heated again by the furnace 26, and the fatigue test can be repeatedly performed quickly using such an operation.

상기와 같이 냉각과 가열 실험 후에는 구체적으로는 설명하고 있지 않지만 시험편(100)의 상태 및 시험 작동 여부를 관찰할 수 있도록 시험편(100)을 감싸고 있는 퍼니스(26)를 좌우측으로 분리되는 분리형으로 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 퍼니스(26)는 도 4에 도시된 바와 같이 반경방향으로 좌우로 분리될 수 있도록 장착되어 있기 때문에, 상기 퍼니스(26)는 서로 반쪽으로 분리 및 결합될 수 있어, 사용자는 필요에 따라 퍼니스(26)를 서로 분리 및 결합 작동시켜 실험을 용이하게 실시할 수 있다.After the cooling and heating experiments as described above, although not specifically described, the furnace 26 surrounding the test piece 100 is formed in a separate type separated from left and right so that the state of the test piece 100 and the test operation can be observed. You may. In this case, since the furnace 26 is mounted so that it can be separated from side to side in the radial direction as shown in Fig. 4, the furnace 26 can be separated and combined in half with each other, so that the user can Therefore, the experiments can be easily carried out by separating and combining the furnaces 26 with each other.

26: 퍼니스(furnace)
30: 고정홀더
33: 관통홀
32: 냉각홀
34: 이탈방지부
40a,40b: 시험편 고정축
46: 유로
42a,44b: 입구
42b,44a: 출구
50: 열전대(thermocouple)
100: 시험편26: furnace
30: fixed holder
33: through hole
32: cooling hole
34: Departure prevention part
40a, 40b: Test piece fixed shaft
46: Euro
42a, 44b: entrance
42b, 44a: exit
50: thermocouple
100: test piece

Claims (4)

퍼니스(26)와,
상기 퍼니스(26)를 관통하여 퍼니스(26)내의 온도를 측정하도록 형성된 열전대(50)와,
상기 퍼니스(26)의 중앙에 서로 동일 축선상에 일정간격을 두고 시험편(100)의 양단을 고정하며, 축내경측의 길이방향을 통해 냉각 공기를 이동시키는 유로가 형성된 한쌍의 시험편 고정축(40a),(40b) 및,
상기 시험편 고정축(40a),(40b)의 일단에 끼워져 고정되며, 일측의 중앙에는 시험편 관통홀(33)이 형성되고, 상기 시험편 관통홀(33)의 주위에는 냉각홀(32)이 형성된 고정 홀더(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열기계 피로시험장치.Furnace 26,
A thermocouple 50 formed through the furnace 26 to measure the temperature in the furnace 26,
A pair of test piece fixed shafts 40a having a flow path for fixing cooling ends in the center of the furnace 26 at regular intervals on the same axis with each other and for moving cooling air through the longitudinal direction of the shaft inner diameter side. , 40b, and
The test piece fixing shaft (40a, 40b) is fixed to one end of the test piece through-hole 33 is formed in the center of one side, the cooling hole 32 is formed around the test piece through-hole 33 Thermomechanical fatigue testing apparatus comprising a holder (30). 제 1 항에 있어서, 상기 한쌍의 시험편 고정축(40a),(40b)은, 축내경측에 형성된 유로(46)의 입구(42a),(44b) 및 출구(42b),(44a)가 서로 대향되도록 위치 형성된 것을 특징으로 하는 열기계 피로시험장치.The inlet 42a, 44b, and outlet 42b, 44a of the flow path 46 formed in the shaft inner diameter side oppose each other in the pair of test piece fixed shafts 40a, 40b. Thermomechanical fatigue testing apparatus, characterized in that formed so as to position. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정 홀더(30)의 내측에는, 시험편의 일단부가 빠지지 않도록 형성된 시험편 이탈 방지부(34)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열기계 피로시험장치.The thermomechanical fatigue testing apparatus according to claim 1 or 2, wherein a test piece detachment prevention part (34) formed so that one end of the test piece does not fall out is provided inside the fixed holder (30). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유로가 형성된 한쌍의 시험편 고정축 중 상부에 위치된 상부 시험편 고정축(40a)의 유로를 통해 하부에 위치된 또다른 하부 시험편 고정축(40b)의 유로를 통해 냉각공기가 배출되는 것을 특징으로 하는 열기계 피로시험장치.3. The flow path of another lower test piece fixed shaft 40b positioned at the lower portion through the flow path of the upper test piece fixed shaft 40a positioned at the upper side of the pair of test piece fixed shafts in which the flow path is formed. Thermomechanical fatigue test apparatus, characterized in that the cooling air is discharged through.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107192625A (en) * 2017-05-27 2017-09-22 河南科技大学 Heat engine fatigue test method and the heat engine fatigue tester using this method
CN111229842A (en) * 2020-01-20 2020-06-05 燕山大学 Dynamic contact heat exchange simulation device for rolling heavy-load deformation area
CN115165337A (en) * 2022-08-04 2022-10-11 浙江海骆航空科技有限公司 Turbine blade rotation thermal-mechanical fatigue test device and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3387335B2 (en) 1995-10-24 2003-03-17 株式会社豊田中央研究所 Thermal fatigue test apparatus and thermal fatigue test method
JPH11294107A (en) 1998-04-10 1999-10-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Turbine blade thermal fatigue testing device
JP2008058017A (en) 2006-08-29 2008-03-13 Shimadzu Corp Metal thermal fatigue testing machine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107192625A (en) * 2017-05-27 2017-09-22 河南科技大学 Heat engine fatigue test method and the heat engine fatigue tester using this method
CN111229842A (en) * 2020-01-20 2020-06-05 燕山大学 Dynamic contact heat exchange simulation device for rolling heavy-load deformation area
CN111229842B (en) * 2020-01-20 2020-11-27 燕山大学 Dynamic contact heat exchange simulation device for rolling heavy-load deformation area
CN115165337A (en) * 2022-08-04 2022-10-11 浙江海骆航空科技有限公司 Turbine blade rotation thermal-mechanical fatigue test device and method
CN115165337B (en) * 2022-08-04 2024-05-24 浙江海骆航空科技有限公司 Turbine blade rotation thermal-mechanical fatigue test device and method

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