适用于高温环境下的多轴蠕变-疲劳力学性能试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种适用于高温环境下的多轴蠕变

【技术实现步骤摘要】
适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置


[0001]本专利技术涉及蠕变
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疲劳力学性能测试领域，更具体地涉及一种适用于高温环境下的构成构件、零件等结构的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置。

技术介绍

[0002]金属材料是用于构件、零件等结构材料的一种典型事例，当金属材料被用作结构材料时，需要进行各种试验以验证其作为结构材料所需的强度与耐久性。尤其是金属材料用于高温蠕变环境时，其发生蠕变变形，极易导致构件因蠕变损伤而失效。同时，循环往复载荷条件下引起的疲劳损伤失效在工程应用中也普遍存在。因此，金属材料在高温蠕变
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疲劳条件下的力学性能的试验对了解材料的强度、耐久性等具有重要的意义。
[0003]在向材料施加机械载荷的试验中，通过向材料施加诸如轴向载荷、弯曲载荷或扭转载荷之类的载荷，可以在材料内部实现各种载荷状态。材料内部的负载状态通常表示为应力和应变状态，当主应力或主应变的方向仅在一个轴向上作用时，称为单轴状态；当主应力或主应变为在多个轴向上作用时，称为多轴状态。在大多数情况下，实际结构材料中的载荷状态为多轴状态。
[0004]然而，目前的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置无法使试样的试验载荷与实际构件所处的载荷相匹配，从而无法还原实际构件所处的多轴载荷状态。因此，研发出能够还原实际构件所处的多轴载荷状态的试验装置已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供一种适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，以还原实际构件所处的多轴载荷状态。
[0006]本专利技术提供的一种适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，包括：底座，所述底座的上表面竖立有支撑杆，所述支撑杆上自上而下依次安装有第一基座和第二基座；轴压施加单元，固定于所述第一基座的上表面，且所述轴压施加单元通过第一压杆与一试样相连；所述试样具有下支撑端、上支撑端、中心部分和内部空间，所述上支撑端与所述第一压杆固定连接；内压施加单元，位于所述轴压施加单元的上方，并与所述轴压施加单元流体连通；密封压力箱，设置于所述第一基座和所述第二基座所形成的空间中，并安装有所述试样；外压施加单元，固定于所述第二基座的下表面，并通过第二压杆和第一连杆与所述密封压力箱相连；扭力施加单元，位于所述外压施加单元的下方，并通过第二连杆与所述外压施加单元相连。
[0007]进一步地，所述轴压施加单元包括第一缸体，所述第一缸体内设置有第一活塞，所述第一活塞与所述第一压杆相连。
[0008]进一步地，所述第一活塞的上表面设有内部中空的第三连杆，所述第三连杆穿过所述第一缸体延伸至所述内压施加单元的内部。
[0009]进一步地，所述第一压杆的内部空间与所述第三连杆的内部空间形成为连通所述
试样的油路。
[0010]进一步地，所述第一压杆的内部空间与所述第三连杆的内部空间形成的油路上设置有内压检测传感器。
[0011]进一步地，所述内压施加单元包括第二缸体，所述第二缸体内设置有第二活塞，所述第二活塞内设置有第三缸体，且所述第三缸体容置所述第三连杆。
[0012]进一步地，所述密封压力箱设置有储油孔，所述储油孔的下端与所述试样的下支撑端的外径相匹配，且所述储油孔的直径沿着朝向所述试样的下支撑端的方向渐缩。
[0013]进一步地，所述密封压力箱设置有用于密封所述储油孔的密封盖，所述密封盖设置有安装孔，所述安装孔的直径与所述试样的上支撑端的外径相匹配。
[0014]进一步地，所述密封盖上设置有用于供给液压油的第一连通路径以及用于供给内部空气的第二连通路径。
[0015]进一步地，所述第二连通路径上设置有外压检测传感器。
[0016]进一步地，所述密封压力箱的下方设置有一托盘，所述托盘的上表面与所述试样的下支撑端固定连接，下表面与所述第一连杆相连。
[0017]进一步地，所述托盘的内部设置有第三连通路径，所述第三连通路径的一部分与所述试样的内部空间连通，另一部分则向外部开口而形成为液压油供给口。
[0018]进一步地，所述外压施加单元包括第四缸体，所述第四缸体内设置有第三活塞，所述第三活塞的上表面与所述第二压杆相连，下表面与所述第二连杆相连。
[0019]进一步地，所述第二压杆穿过所述第二基座上的安装孔而与所述第一连杆固定连接，所述第二连杆穿过所述第四缸体延伸至所述扭力施加单元的内部。
[0020]进一步地，所述扭力施加单元包括第五缸体，所述第五缸体内设置有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构与第二连杆固定连接。
[0021]进一步地，所述第一基座的下表面设置有轴压检测传感器。
[0022]进一步地，所述第一连杆的内部设置有扭力检测传感器。
[0023]本专利技术能够对试样独立地施加轴向载荷、扭转载荷以及内/外压，并且可以将轴向载荷、扭转载荷以及内/外压高精度地施加至试样的中心部分，以在各种多轴状态下稳定地进行载荷测试，从而还原实际构件所处的多轴载荷状态。本专利技术还可以通过独立地控制各载荷单元的动作，独立且准确地反复改变各载荷，从而进行高精度的疲劳试验。本专利技术还可以在各种条件设置下执行载荷试验。
附图说明
[0024]图1是按照本专利技术的适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置的结构示意图。
[0025]图2是图1中设置有试样的密封压力箱的结构示意图。
[0026]图3是按照本专利技术的适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置与外部控制装置的连接示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。
[0028]如图1所示，本专利技术提供的适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，包括底座1，底座1的上表面竖立有支撑杆2，支撑杆2上自上而下依次安装有第一基座3和第二基座4。第一基座3的上方设置有轴压施加单元5和内压施加单元6，其中，轴压施加单元5固定在第一基座3的上表面；内压施加单元6位于轴压施加单元5的上方，并与轴压施加单元5流体连通，且轴压施加单元5通过第一压杆201与试样100相连。在第一基座3和第二基座4所形成的空间中设置有密封压力箱7，密封压力箱7中安装有试样100。在底座1和第二基座4所形成的空间中设置有外压施加单元8和扭力施加单元9，其中，外压施加单元8固定于第二基座4的下表面，并通过第二压杆202和第一连杆301与密封压力箱7相连；扭力施加单元9位于外压施加单元8的下方，并通过第二连杆302与外压施加单元8相连。
[0029]以下对轴压施加单元5、内压施加单元6、密封压力箱7、外压施加单元8、扭力施加单元9以及试样100进一步详细描述。
[0030]轴压施加单元5用于施加轴向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，其特征在于，包括：底座，所述底座的上表面竖立有支撑杆，所述支撑杆上自上而下依次安装有第一基座和第二基座；轴压施加单元，固定于所述第一基座的上表面，且所述轴压施加单元通过第一压杆与一试样相连；所述试样具有下支撑端、上支撑端、中心部分和内部空间，所述上支撑端与所述第一压杆固定连接；内压施加单元，位于所述轴压施加单元的上方，并与所述轴压施加单元流体连通；密封压力箱，设置于所述第一基座和所述第二基座所形成的空间中，并安装有所述试样；外压施加单元，固定于所述第二基座的下表面，并通过第二压杆和第一连杆与所述密封压力箱相连；扭力施加单元，位于所述外压施加单元的下方，并通过第二连杆与所述外压施加单元相连。2.根据权利要求1所述的适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，其特征在于，所述轴压施加单元包括第一缸体，所述第一缸体内设置有第一活塞，所述第一活塞与所述第一压杆相连。3.根据权利要求2所述的适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，其特征在于，所述第一活塞的上表面设有内部中空的第三连杆，所述第三连杆穿过所述第一缸体延伸至所述内压施加单元的内部。4.根据权利要求2所述的适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，其特征在于，所述第一压杆的内部空间与所述第三连杆的内部空间形成为连通所述试样的油路。5.根据权利要求4所述的适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，其特征在于，所述第一压杆的内部空间与所述第三连杆的内部空间形成的油路上设置有内压检测传感器。6.根据权利要求3所述的适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，其特征在于，所述内压施加单元包括第二缸体，所述第二缸体内设置有第二活塞，所述第二活塞内设置有第三缸体，且所述第三缸体容置所述第三连杆。7.根据权利要求1所述的适用于高温环境下的多轴蠕变
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疲劳力学性能试验装置，其特征在于，所述密封压力箱设置有储油孔，所述储油孔的下端与所述试样的下支撑端的外径相匹配，且所述储油孔的直径沿着朝向所述试样的下支撑端的方向渐缩。8.根据权利要求7所述的适用于高温环境下的多轴蠕变
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【专利技术属性】
技术研发人员：王润梓，许乐，张显程，李凯尚，张开明，涂善东，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：