材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统及方法，包括压力筒，可以向压力筒内注水加压，从而模拟深海超高压环境，在压力筒内形成较大的围压环境场，保证材料样品的测试环境接近于实际深海环境中，并且通过水下使用的液压源和旋转电机控制试验机对材料样品进行拉伸或压缩或弯曲试验，材料样品在形变的过程中由应变片采集相应的数据，并将采集的数据传输到显示模块进行显示，从而可以供外部工作人员对材料样品的力学性能特征进行查看，由于采用的是水下液压源，因此规避了超高压环境下动密封的问题，在保证超高压的情况下保证密封性，为材料样品的力学性能测试提供稳定的测试环境。

Mechanical Property Testing System and Method of Material under Deep Water and Ultra High Pressure

The invention provides a mechanical property testing system and method for material under deep water and ultra-high pressure, including a pressure cylinder, which can inject water into the pressure cylinder to simulate the deep-sea ultra-high pressure environment and form a large confining pressure environment field in the pressure cylinder to ensure that the testing environment of the material sample is close to the actual deep-sea environment, and through the underwater hydraulic source and rotary motor. Controlling the testing machine to carry out tension or compression or bending tests on the material samples, the material samples are collected by strain gauges in the process of deformation, and the collected data are transmitted to the display module for display, so that the mechanical properties of the material samples can be inspected by the external staff. Because the underwater hydraulic source is used, the ultra-high pressure environment is avoided. The problem of dynamic seal ensures the sealing under the condition of ultra-high pressure, and provides a stable testing environment for the mechanical properties test of material samples.

【技术实现步骤摘要】
材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统及方法
本专利技术涉及力学性能测试系统，特别涉及一种针对深海用材料在超高压力状态下的力学性能测试系统及方法。
技术介绍
材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下，承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征，现有的用于材料力学性能测试的装置普遍是在常规压力环境下开展材料的力学性能测试。传统的材料高压试验机是采用在高压釜内注水加压，形成围压(x向压力，y向压力)，轴向荷载(z向压力)通过液压缸拉伸或压缩施加作用力，传统的材料高压试验机对设备高压动密封性要求很高，当高压釜围压超过60MPA时，难以解决轴向动密封问题，且z向施加载荷较小；由于深海超高压力的极端环境(压力>100Mpa)，深海用金属、陶瓷等材料的力学性能测试研究需要力学性能测试装置具备较大的围压环境场(围压>165Mpa)，然而目前国内尚无相关可进行深海用金属、陶瓷等材料在超高压力状态下力学性能模拟测试的装置。
技术实现思路
鉴以此，本专利技术提出一种材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统及方法，可以规避超高压下动密封的问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统，其特征在于，包括：试验机，用于对材料样品进行力学性能测试；压力筒，用于放置试验机，为试验机提供围压环境场；液压源，与试验机连接，控制试验机对材料样品进行测试；数据采集系统，用于采集材料样品的力学性能并进行显示；增压系统，为压力筒提供高压水；控制机，设置在压力筒外部，控制液压源工作；所述试验机包括用于固定材料样品一端的托盘、夹具以及第一驱动机构，所述第一驱动机构与夹具连接，所述液压源控制第一驱动机构动作带动夹具对材料样品进行拉伸或压缩；所述数据采集系统包括用于固定在材料样品上的数据采集器以及显示模块，所述显示模块设置在压力筒外部并与数据采集器电连接；...

【技术特征摘要】
1.材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统，其特征在于，包括：试验机，用于对材料样品进行力学性能测试；压力筒，用于放置试验机，为试验机提供围压环境场；液压源，与试验机连接，控制试验机对材料样品进行测试；数据采集系统，用于采集材料样品的力学性能并进行显示；增压系统，为压力筒提供高压水；控制机，设置在压力筒外部，控制液压源工作；所述试验机包括用于固定材料样品一端的托盘、夹具以及第一驱动机构，所述第一驱动机构与夹具连接，所述液压源控制第一驱动机构动作带动夹具对材料样品进行拉伸或压缩；所述数据采集系统包括用于固定在材料样品上的数据采集器以及显示模块，所述显示模块设置在压力筒外部并与数据采集器电连接；所述试验机、液压源置于压力筒内，所述增压系统与压力筒连接。2.根据权利要求1所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统，其特征在于，还包括照明系统、摄像系统以及供电模块，所述照明系统、摄像系统以及供电模块设置在试验机上，所述供电模块分别与照明系统、摄像系统、控制机电连接。3.根据权利要求1所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统，其特征在于，所述试验机包括架体以及底座，所述架体设置在底座上，所述托盘、液压源设置在底座上，所述夹具、第一驱动机构固定在架体上并位于托盘的上方。4.根据权利要求3所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统，其特征在于，所述试验机还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构设置在托盘下方，所述第二驱动机构与控制机电连接，所述第二驱动机构旋转托盘使材料样品弯曲。5.根据权利要求3所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统，其特征在于，所述试验机还包括回收筒，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海龙，蔡凤海，朱志伟，陈洋，
申请(专利权)人：中国科学院深海科学与工程研究所，
类型：发明
国别省市：海南,46