环境-拉力耦合试验装置、系统和方法制造方法及图纸

本申请涉及一种环境‑拉力耦合试验装置、系统和方法。环境‑拉力耦合试验装置，包括：应力环，上夹具，下夹具，第一可调固定件和第二可调固定件；上夹具的一端连接待测试样的一端，下夹具的一端连接待测试样的另一端；上夹具的另一端穿过应力环，下夹具的另一端穿过应力环，且上夹具的轴线和下夹具的轴线处于应力环的同一条直径上；第一可调固定件与上夹具穿出应力环的部分匹配连接，第二可调固定件与下夹具穿出应力环的部分匹配连接，第一可调固定件和第二可调固定件之间的相对距离可调，使得应力环的载荷达到目标载荷，目标载荷为测量待测试样的性能所需的载荷。本申请提供的试验装置调整好载荷后，不依赖千分尺等应力测量设备，试验可靠性高。

Environment-tension coupling test device, system and method

The present application relates to an environment-tension coupling test device, system and method. Environment-tension coupling test device includes: stress ring, upper fixture, lower fixture, first adjustable fixture and second adjustable fixture; one end of upper fixture connects one end of the sample to be tested, one end of lower fixture connects the other end of the sample to be tested; the other end of upper fixture passes through stress ring, the other end of lower fixture passes through stress ring, and the axis of upper fixture and lower fixture. On the same diameter of the stress ring, the first adjustable fixture is partially matched with the upper fixture through the stress ring, the second adjustable fixture is partially matched with the lower fixture through the stress ring, and the relative distance between the first adjustable fixture and the second adjustable fixture is adjustable, so that the load of the stress ring reaches the target load, and the target load is used to measure the performance of the sample to be tested. Load required. After adjusting the load, the test device provided in this application does not depend on the micrometer stress measuring equipment and has high reliability.

【技术实现步骤摘要】
环境-拉力耦合试验装置、系统和方法
本专利技术涉及可靠性检测
，特别是涉及一种环境-拉力耦合试验装置、系统和方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。随着我国基础建设与战略覆盖范围的不断拓展，我国产品在高边疆、远边疆等热点地区使用的增多，其所面临的使用环境和保障条件都发生了较大程度的改变，尤其是对于南海、远海等高腐蚀/老化区域，在应力载荷综合作用下，产品材料、工艺、结构整体加速失效。目前的环境-拉力耦合试验，主要是通过加载单元调节应力环的应力，并在应力环的中央设置千分尺等测量设备，测量千分尺读数为实验目标读数下的待测试样的性能。但千分尺等仪器设备更容易受到恶劣天气影响而损坏或失准，导致在长期试验过程中，试验测试精度低，可靠性低。
技术实现思路
基于此，有必要针对需要测试在恶劣环境下的产品性能的问题，提供一种环境-拉力耦合试验装置、系统和方法。一方面，本专利技术实施例提供了一种环境-拉力耦合试验装置，包括：应力环，上夹具，下夹具，第一可调固定件和第二可调固定件；上夹具的一端连接待测试样的一端，下夹具的一端连接待测试样的另一端；上夹具的另一端穿过应力环，下夹具的另一端穿过应力环，且上夹具的轴线和下夹具的轴线处于应力环的同一条直径上；第一可调固定件与上夹具穿出应力环的部分匹配连接，第二可调固定件与下夹具穿出应力环的部分匹配连接，第一可调固定件和第二可调固定件之间的相对距离可调，使得应力环的载荷达到目标载荷，目标载荷为测量待测试样的性能所需的载荷。在其中一个实施例中，环境-拉力耦合试验装置还包括第一固定件，上夹具的一端设置有第一凹槽，且设置有与第一凹槽的内部连通的第一通孔，第一凹槽的形状和待测试样的一端形状匹配；第一固定件穿过第一通孔与待测试样上的第一固定位匹配连接，用于固定上夹具和待测试样。在其中一个实施例中，环境-拉力耦合试验装置还包括第二固定件，下夹具的一端设置有第二凹槽，且设置有与第二凹槽的内部连通的第二通孔，第二凹槽的形状和待测试样的另一端形状匹配；第二固定件穿过第二通孔与待测试样上的第二固定位匹配连接，用于固定下夹具和待测试样。在其中一个实施例中，第一可调固定件为第一螺母，第二可调固定件为第二螺母；上夹具穿过应力环的部分设置有外螺纹，第一螺母与上夹具上的外螺纹配合，固定上夹具和应力环；下夹具穿过应力环的部分设置有外螺纹，第二螺母与下夹具上的外螺纹配合，固定下夹具和应力环。在其中一个实施例中，应力环为34CrNiMo6合金结构钢的应力环。在其中一个实施例中，应力环的外表面喷覆有防护漆。在其中一个实施例中，第一固定件的外表面和第二固定件的外表面均喷覆有绝缘材料。在其中一个实施例中，待测试样与上夹具接触的部分包覆有绝缘片，待测试样与下夹具接触的部分包覆有绝缘片。一种环境-拉力耦合试验系统，包括加载单元，底座，底部固定组件和上述环境-拉力耦合试验装置；下夹具穿过应力环的部分通过底座上的通孔与底部固定组件匹配连接，使应力环固定在底座上；加载单元在应力环远离下夹具的一侧提供载荷，使得应力环的载荷达到目标载荷，并在目标载荷下调节第一可调固定件和第二可调固定件，使卸除加载单元后应力环的载荷仍保持在目标载荷。在其中一个实施例中，环境-拉力耦合试验系统还包括螺栓预紧器，第一可调固定件为第一螺母，第二可调固定件为第二螺母；上夹具穿过应力环的部分设置有外螺纹，第一螺母与上夹具上的外螺纹配合，固定上夹具和应力环；螺栓预警器用于调节上夹具的外螺纹的预紧力。在其中一个实施例中，环境-拉力耦合试验系统还包括应力环固定座，应力环固定座设置在应力环与底座之间，用于支撑应力环。在其中一个实施例中，下夹具穿出应力环的部分设置有外螺纹，底座固定组件包括：弹簧，第一垫片，第二垫片和螺栓；下夹具远离待测试样的一端开设有螺孔；弹簧设置在第一垫片和第二垫片中间，且第一垫片和弹簧均套设在下夹具的外螺纹部分；螺栓依次穿过第二垫片和弹簧与螺孔匹配连接。一种应用于上述环境-拉力耦合试验系统的环境-拉力耦合试验方法，包括：将待测试样的一端连接上夹具的一端；将待测试样的另一端连接下夹具的一端；将上夹具的另一端穿过应力环，将下夹具的另一端穿过应力环，且使上夹具的轴线和下夹具的轴线处于应力环的同一条直径上；依次向下夹具穿出应力环的部分套设第二可调固定件，底座和底座固定组件，使应力环固定在底座上；依次向上夹具穿出应力环的部分套设第一可调固定件和加载单元；调节加载单元，使得应力环的载荷达到目标载荷；调节并固定第一可调固定件和第二可调固定件的相对距离，使卸除加载单元后应力环的载荷仍保持在目标载荷；拆卸掉除上夹具、下夹具、应力环、待测试样、第一可调固定件和第二可调固定件之外的部分，并将处于目标载荷条件下的待测试样放置在环境中进行性能测试。在其中一个实施例中，在调节加载单元的步骤之前还包括：将螺栓预紧器套设在上夹具穿出应力环的部分上，并调节螺栓预紧器，使得上夹具上的外螺纹的预紧力达到目标预紧力。在其中一个实施例中，将处于目标载荷条件下的待测试样放置在环境中进行性能测试的步骤包括：将装设有待测试样的应力环按照与水平面夹角为45°的曝晒角度设置，并进行性能测试。本专利技术提供的一个或多个实施例至少具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的环境-拉力耦合试验装置，通过将待测试样的两端分别连接上夹具和下夹具，并将连接后的上、下夹具分别沿两个方向的夹角为180°的方向穿出应力环，保持上、下夹具在应力环的同一条直径上，第一可调固定件与上夹具穿出应力环的部分对应连接，以固定上夹具和应力环，第二可调固定件与下夹具穿出应力环的部分对应连接，以固定下夹具和应力环，其中，第一可调固定件和第二可调固定件的相对距离可调，使得所述应力环的载荷处于目标载荷，采用第一、第二可调固定件的二级锁止设计，使得应力环处于恒载荷状态下，为待测试样提供恒载荷实验条件，且由于采用应力环和上、下夹具固定待测试样，使得待测试样可以充分与环境接触，使得整个试样处于实验环境中，实现环境的有效加载，且调整好载荷后，不依赖于千分尺等应力测量设备，可以进一步减弱由于设备损坏造成的试验误差，提高试验可靠性，且本专利技术实施例提供的环境-拉力耦合试验装置结构简单、便于携带。附图说明图1为一个实施例中环境-拉力耦合试验装置的结构示意图；图2为另一个实施例中环境-拉力耦合试验装置的结构示意图；图3为一个实施例中上夹具连接待测试样的一端的剖视图；图4为一个实施例中待测试样的结构示意图；图5为另一个实施例中下夹具连接待测试样的一端的剖视图；图6为一个实施例中环境-拉力耦合试验系统的结构示意图；图7为另一个实施例中环境-拉力耦合试验系统的结构示意图；图8为一个实施例中环境-拉力耦合试验方法的流程示意图；图9为另一个实施例中环境-拉力耦合试验方法的流程示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境‑拉力耦合试验装置，其特征在于，包括：应力环，上夹具，下夹具，第一可调固定件和第二可调固定件；所述上夹具的一端连接待测试样的一端，所述下夹具的一端连接所述待测试样的另一端；所述上夹具的另一端穿过所述应力环，所述下夹具的另一端穿过所述应力环，且所述上夹具的轴线和所述下夹具的轴线处于应力环的同一条直径上；所述第一可调固定件与所述上夹具穿出应力环的部分匹配连接，所述第二可调固定件与所述下夹具穿出应力环的部分匹配连接，所述第一可调固定件和所述第二可调固定件之间的相对距离可调，使得所述应力环的载荷达到目标载荷，所述目标载荷为测量所述待测试样的性能所需的载荷。

【技术特征摘要】
1.一种环境-拉力耦合试验装置，其特征在于，包括：应力环，上夹具，下夹具，第一可调固定件和第二可调固定件；所述上夹具的一端连接待测试样的一端，所述下夹具的一端连接所述待测试样的另一端；所述上夹具的另一端穿过所述应力环，所述下夹具的另一端穿过所述应力环，且所述上夹具的轴线和所述下夹具的轴线处于应力环的同一条直径上；所述第一可调固定件与所述上夹具穿出应力环的部分匹配连接，所述第二可调固定件与所述下夹具穿出应力环的部分匹配连接，所述第一可调固定件和所述第二可调固定件之间的相对距离可调，使得所述应力环的载荷达到目标载荷，所述目标载荷为测量所述待测试样的性能所需的载荷。2.根据权利要求1所述的环境-拉力耦合试验装置，其特征在于，还包括第一固定件，所述上夹具的一端设置有第一凹槽，且设置有与所述第一凹槽的内部连通的第一通孔，所述第一凹槽的形状和所述待测试样的一端形状匹配；所述第一固定件穿过所述第一通孔与所述待测试样上的第一固定位匹配连接，用于固定所述上夹具和所述待测试样。3.根据权利要求1或2所述的环境-拉力耦合试验装置，其特征在于，还包括第二固定件，所述下夹具的一端设置有第二凹槽，且设置有与所述第二凹槽的内部连通的第二通孔，所述第二凹槽的形状和所述待测试样的另一端形状匹配；所述第二固定件穿过所述第二通孔与所述待测试样上的第二固定位匹配连接，用于固定所述下夹具和所述待测试样。4.根据权利要求1或2所述的环境-拉力耦合试验装置，其特征在于，所述第一可调固定件为第一螺母，所述第二可调固定件为第二螺母；所述上夹具穿过应力环的部分设置有外螺纹，所述第一螺母与上夹具上的外螺纹配合，固定所述上夹具和所述应力环；所述下夹具穿过应力环的部分设置有外螺纹，所述第二螺母与下夹具上的外螺纹配合，固定所述下夹具和所述应力环。5.根据权利要求1所述的环境-拉力耦合试验装置，其特征在于，所述应力环为34CrNiMo6合金结构钢的应力环。6.根据权利要求1或2或5所述的环境-拉力耦合试验装置，其特征在于，所述应力环的外表面喷覆有防护漆。7.根据权利要求1所述的环境-拉力耦合试验装置，其特征在于，所述第一固定件的外表面和所述第二固定件的外表面均喷覆有绝缘材料。8.根据权利要求7所述的适用于矩形试样的环境-拉力耦合试验装置，其特征在于，所述待测试样与所述上夹具接触的部分包覆有绝缘片，所述待测试样与所述下夹具接触的部分包覆有所述绝缘片。9.一种环境-拉力耦合试验系统，其特征在于，包括加载单元，底座，底部固定组件和权利要求1-8中任一项所述的环境-拉力耦合试验装置；所述下夹具穿过应力环的部分通过所述底座上的通孔与所述底部固定组件匹配连接，使所述应力环固定在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，苏少燕，李坤兰，王荣祥，龚雨荷，李长虹，王春辉，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：广东,44