空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:34630108 阅读:66 留言:0更新日期:2022-08-20 09:43
本发明专利技术公开了一种空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置及方法,该装置包括控制箱和滑动设置在控制箱上且用于夹持结构试样的夹持机构,控制箱上还设置有用于对结构试样冲击加热的升温机构、用于使结构试样降温的降温机构和用于测量结构试样温度的测温机构,控制箱上设置有供夹持机构滑移的滑轨,通过设置升温机构与降温机构配合,便于使结构试样快速升降温和呈现梯度温度分布。该方法包括步骤:一、确定梯度温度载荷目标值;二、进行梯度热冲击与热疲劳试验;三、施加升温载荷;四、施加降温载荷;五、施加梯度温度场载荷,实现了对结构试样进行长时间的梯度热冲击,便于模拟空天飞行器的真实服役情况,完成梯度热冲击与热疲劳试验。疲劳试验。疲劳试验。

【技术实现步骤摘要】
空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置及方法


[0001]本专利技术属于梯度热冲击疲劳试验
,具体涉及一种空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置及方法。

技术介绍

[0002]航空航天领域的高超声速飞行器、大型运载火箭、航空发动机等作为代表国家先进技术的高端装备,已经成为我国乃至世界各国的发展重点,在这些高端装备的使用过程中,不可避免地会面临超高温(2000℃以上)、高温升率(200℃/s

300℃/s)、高温降率(100℃/s)等复杂的梯度热冲击环境,需要使用有一定抗梯度热冲击性能的耐高温结构来实现此类重大装备的安全运行,因此,耐高温结构的抗梯度热冲击疲劳性能成为事关高超声速飞行器、大型运载火箭等装备研制成败的关键问题。
[0003]空天飞行器上的耐高温结构一般由耐高温陶瓷材料制成,为了确保耐高温结构在梯度热冲击环境下能够安全使用,需要确认耐高温结构是否能够承受服役中长时高温、梯度热冲击环境以及疲劳损伤等破坏行为,因此,需要对耐高温结构开展梯度热冲击疲劳模拟试验。通过梯度热冲击疲劳模拟试验,模拟耐高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置,其特征在于:包括控制箱(1)和滑动设置在所述控制箱(1)上且用于夹持结构试样(2)的夹持机构,所述控制箱(1)上还设置有用于对所述结构试样(2)冲击加热的升温机构、用于使所述结构试样(2)降温的降温机构和用于测量所述结构试样(2)温度的测温机构,所述控制箱(1)上设置有供所述夹持机构滑移的滑轨;所述夹持机构包括设置在所述滑轨上的第一滑板(5)和设置在所述第一滑板(5)上的夹具(7),所述夹具(7)内夹持有所述结构试样(2);所述升温机构包括位于所述滑轨左端的光纤激光器(14)、以及位于所述光纤激光器(14)和所述结构试样(2)之间的光学镜片(12),所述控制箱(1)内设置有用于控制所述光纤激光器(14)功率的控制器,所述光学镜片(12)通过第二滑板(10)安装在所述滑轨上,所述光纤激光器(14)中射出的激光通过所述光学镜片(12)聚焦在所述结构试样(2)的左侧面上;所述降温机构包括位于所述滑轨右端并向所述结构试样(2)的右侧面输送冷气的冷气管(18);所述测温机构包括分别用于采集所述结构试样(2)左右面温度的左红外测温仪(15)和右红外测温仪(17),所述左红外测温仪(15)和所述右红外测温仪(17)分别位于所述滑轨的两端。2.按照权利要求1所述的空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置,其特征在于:所述光纤激光器(14)、所述光学镜片(12)和所述结构试样(2)的高度相同。3.按照权利要求1所述的空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置,其特征在于:所述滑轨包括设置在所述控制箱(1)上的第一轨道(3)和第二轨道(4),所述第二轨道(4)位于所述第一轨道(3)的上部,且所述第二轨道(4)的宽度小于所述第一轨道(3)的宽度;所述第一滑板(5)和所述第二滑板(10)均卡接在所述第二轨道(4)上并抵接所述第一轨道(3)的上表面。4.按照权利要求1所述的空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置,其特征在于:所述第一滑板(5)上设置有罩设在所述结构试样(2)外侧的U型防护罩(20)。5.按照权利要求1所述的空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置,其特征在于:所述控制箱(1)上设置有分别位于所述滑轨两端的左立板(13)和右立板(16);所述光纤激光器(14)和所述左红外测温仪(15)均安装在所述左立板(13)上,所述右红外测温仪(17)和所述冷气管(18)均安装在所述右立板(16)上。6.按照权利要求5所述的空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置,其特征在于:所述右立板(16)上还设置有冷气延长管(19),所述冷气延长管(19)的一端与所述冷气管(18)相通,所述冷气延长管(19)的另一端穿过所述右立板(16)并延伸至所述结构试样(2)的右侧。7.按照权利要求1所述的空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置,其特征在于:所述夹具(7)为平板构件,所述夹具(7)上设置有通孔(8)和多个均布在所述通孔(8)的侧壁上并伸向所述通孔(8)的中心的凸起部(9),多个所述凸起部(9)周向夹持在所述结构试样(2)的外侧壁上。
8.按照权利要求1所述的空天飞行器结构用梯度热冲击与热疲劳试验装置,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:王铁军江鹏孙帆
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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