超高温原位双轴拉伸压缩疲劳测试平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107703003A(43)申请公布日2018.02.16(21)申请号201711104345.1(22)申请日2017.11.10(71)申请人吉林大学地址130000吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人赵宏伟谢英杰张建海王云艺国磊赵丹(74)专利代理机构吉林长春新纪元专利代理有限责任公司22100代理人王怡敏(51)Int.Cl.G01N3/18(2006.01)G01N3/32(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称超高温原位双轴拉伸压缩疲劳测试平台(57)摘要本发明涉及一种超高温原位双轴拉伸压缩疲劳测试平台，属于材料力学性能测试领域。双轴加载单元由四个电动缸实现双轴四个方向同步或异步驱动，完成复杂载荷应力作用下试验材料力学性能测试；超高温环境加载单元包括对开式中频感应高温炉、真空密封腔、水冷系统、真空控制系统等组成；信号检测控制单元包括力传感器、位移传感器、双比色红外测温仪、数字散斑、高速相机等。优点在于：结构新颖，可精确实现直线高频加载，载荷范围大，精确控温、可实时原位观测。为材料超高温力学行为和服役提供了有效的测试有手段。CN107703003ACN107703003A权利要求书1/2页1.一种超高温原位双轴拉伸压缩疲劳测试平台，其特征在于：包括双轴载荷加载单元、超高温环境加载单元、信号检测控制单元，所述双轴载荷加载单元是：电动缸（2）通过电动缸前法兰（16）、法兰连接架（3）固定安装在平台支撑块（15）上，电动缸输出轴与一级力传感器（32）、二级力传感器（33）螺纹连接，二级力传感器（33）与夹具体之间装有隔热板（25），并通过螺栓连接起来，构成载荷驱动模块；平面相对四个方向布置的四个载荷驱动模块和十字形试件（46）装配组成双轴载荷加载单元；所述超高温环境加载单元包括对开式中频感应加热炉和真空密封腔两部分，所述对开式中频感应加热炉通过前感应线圈固定立条（20-1）、后感应线圈固定立条（20-2）固定在真空密封腔的前屏蔽层（35-1）、后屏蔽层（35-2）内壁上，通过前感应线圈（7-1）、后感应线圈（7-2）对十字形试件（46）中心部分在真空环境或惰性气体环境下进行超高温加热。2.根据权利要求1所述的超高温原位双轴拉伸压缩疲劳测试平台，其特征在于：所述的电动缸（2）的输出端为螺纹孔结构，与一级力传感器（32）、二级力传感器（33）螺纹连接，一级力传感器（32）上设置传感器支撑套筒（24），夹具水冷杆（31）与隔热板（25）、二级力传感器（33）通过法兰连接，夹具水冷套筒（30）通过螺栓固定在夹具水冷杆（31）上，两者之间存在冷却水循环线路，在夹具水冷套筒（30）上的夹具冷却进水口（26）和夹具冷却出水口（27）连接冷却水循环系统，对夹具体进行冷却；夹具水冷杆（31）端部安装下夹具（29）和上夹具（28），通过上夹具（28）的拆装实现对十字形试件（46）的装夹。3.根据权利要求1所述的超高温原位双轴拉伸压缩疲劳测试平台，其特征在于：所述的对开式中频感应加热炉是：前、后感应线圈（7-1、7-2）分别嵌套在前、后陶瓷绝缘层（21-1、21-2）外部，在前、后感应线圈（7-1、7-2）内部分别设置前、后石墨坩埚（23-1、23-2），前、后石墨坩埚（23-1、23-2）外部嵌套前、后保温石墨毡（22-1、22-2）。4.根据权利要求1或3所述的超高温原位双轴拉伸压缩疲劳测试平台，其特征在于：所述的对开式中频感应加热炉通过固定在前、后感应线圈（7-1、7-2）上的前、后感应线圈固定立条（20-1、20-2）与真空密封腔的前、后屏蔽层（35-1、35-2）装配，前、后密封腔内层（39-1、39-2）与前、后屏蔽层（35-1、35-2）过盈配合，嵌套在前、后屏蔽层外部；前、后密封腔内层前端部通过螺栓与密封腔前门（8）连接，与前部高温炉构成一个整体，打开密封腔前门时，前部高温炉随之与后部高温炉分开，进行十字形试件的装夹和拆卸；密封腔前门（8）与密封腔前法兰（9）通过铰链连接，通过密封腔门把手（4）对其进行开关操作；密封腔外层（14）为双层一体式结构，与密封腔前法兰（9）和密封腔后法兰（34）螺栓连接，使密封腔前法兰（9）和密封腔后法兰（34）固定在密封腔外层（14）上；密封腔后盖（38）螺栓连接在密封腔后法兰（34）上，且两者之间安装后观测玻璃（36），并通过密封圈Ⅰ（37）密封；密封腔前门（8）与密封腔前法兰（9）之间通过密封圈Ⅱ（41）进行密封；八个O型密封环（40）安装在密封腔外层（14）的孔与夹具水冷套筒（30）之间，前观测玻璃（13）通过压板法兰（12）安装在密封腔前门（8）中部，并通过密封圈Ⅲ（42）密封；