本发明专利技术公开了一种带气氛的高温振动实验装置，包括真空箱、炉体、碳硅棒和振动台等结构，通过电力控制系统控制实验装置的温度，并通过振动台对试验件进行振动激励，以达到模拟真实环境的实验效果，更好的测试出试验件的性能，本发明专利技术增设了水冷系统，对实验装置提供了更好的保护。本发明专利技术还提供了一种实验方法，通过对玻璃压板更直观、实时的观测到实验情况，提高实验精准度。本发明专利技术的综合环境实验系统，能够为试验件提供所需的高温、无氧和振动环境，满足不同样品需要在高温无氧环境下的震动综合实验功能，极大的方便操作人员的使用，同时配备的可视化玻璃压板，保证了实验各项数据测量的准确性。测量的准确性。测量的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种带气氛的高温振动实验装置及实验方法
[0001]本专利技术涉及复合环境实验
，特别涉及无氧、高温疲劳与振动领域，具体涉及一种带气氛的高温振动实验装置及实验方法。
技术介绍
[0002]近年来,随着新一代飞行器的发展,高性能航空发动机热端部件将面临受到振动、冲击、高温等复合环境综合作用的影响，严重时，可能造成结构破坏、变形或飞行器性能降低，使飞行失败。为了获得发动机热端部件结构的动力学特性，需对热端结构部件开展高温下的综合环境实验验证。
[0003]然而,对于目前的实验系统，其对发动机热端结构部件等试验对象所能够模拟的实验温度一般为800℃，最高仅为1100℃左右，并不能满足对作为实验对象的热端结构部件进行1200℃~1300℃的带气氛的高温实验需求，而且实验环境多为有氧环境，而进行高温振动实验还需要高温夹具等要求，为解决上述问题，本专利技术提供了一种带气氛的高温振动实验装置及实验方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术为解决现有技术存在的上述问题，提供了一种带气氛的高温振动实验装置，能够为试验件提供所需的高温、无氧气氛和振动环境。包括中空密封的实验舱和垂直分布的实验台以及可视化的玻璃压板，满足不同样品需要在高温无氧、有氧环境下的振动综合实验功能。
[0005]为达成上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种带气氛的高温振动实验装置，包括一个真空箱，真空箱内设置有炉膛外支架，炉膛外支架用于固定炉体，炉体内部中空设置有炉膛，炉膛内安装有碳硅棒，碳硅棒与外部输入电力控制系统相连接，外部输入电力控制系统用于为碳硅棒加热并实时采集、调控实验环境温度，碳硅棒用于为试验件夹具加热，试验件夹具用于夹持试验件并安装在振动台上，振动台安装在振动台连接轴的上端部，振动台连接轴穿透真空箱与炉体底部，位于真空箱外部的振动台连接轴部分套有活塞套,活塞套与振动台连接轴间隙配合，活塞套上下端通过上下压板分别固定在真空箱底部和振动台连接轴的下端部，振动台连接轴上还设置有增强电极，增强电极与激振系统进行连接，真空箱顶部设置有玻璃压板,玻璃压板用于观测试验件测试，真空箱上固定设置有冷却水循环系统，冷却水循环系统用于为真空箱整体、振动台及振动台连接轴进行水冷。
[0006]进一步的，真空箱与炉体组成双层保温结构，中空部分用于通入气体。
[0007]进一步的，真空箱壁面开有真空箱螺孔,冷却水循环系统通过真空箱螺孔固定与真空箱连接，冷却水循环系统包括冷却水处理中心，用于提供冷却水流动的流入管道和流出管道。
[0008]进一步的，炉体壁面开有炉膛壁螺孔，碳硅棒通过炉膛壁螺孔固定在炉膛内部。
[0009]进一步的，真空箱与炉体之间设置有隔热石棉。
[0010]进一步的，真空箱内放置有绝缘套，用于使真空箱内的实验于无氧环境中进行。
[0011]进一步的，真空箱顶部设置的玻璃压板可拆卸，玻璃压板与真空箱之间还设置有密封条。
[0012]进一步的，试验件夹具为耐高温材料制成。
[0013]本专利技术还提供了一种带气氛的高温振动实验装置的实验方法，包括以下步骤：第一步：用试验件夹具夹持试验件并固定在振动台上；第二步：固定好真空箱并安装好玻璃压板，打开冷却水循环系统使冷却水循环系统对真空箱、振动台连接轴及振动台起到冷却作用；第三步：启动外部输入电力控制系统对碳硅棒进行加热，加热后的碳硅棒对试验件进行加热，外部输入电力控制系统对实验环境温度进行实时调控；第四步：启动激振系统对增强电极进行控制，通过振动台连接轴和振动台的振动对试验件进行激振，根据实验要求，调整激振系统参数；第五步：通过玻璃压板实时观察实验过程，确保实验过程的精准度；第六步：实验结束，停止外部输入电力控制系统和激振系统，待试验件与实验装置冷却至常温后，停止冷却水循环系统。
[0014]本专利技术提供了一种带气氛的高温振动实验装置及实验方法，具备以下有益效果：1.本专利技术所述的冷却水循环系统，可实现针对振动台的冷却，使得在高温环境下，振动设备能够减少损耗，防止由于实验温度过高引起的设备损坏。
[0015]2.本专利技术真空箱内部与炉膛外支架相互安装配合，由炉膛外支架连接炉体与硅碳棒与试验件定位配合，可实现调节炉膛内温度，并且可以减小炉膛外热应力的分布，从而解决高温状态下材料变形的问题。
[0016]3.本专利技术所述的实验装置均被安装在真空箱内，真空箱内放置有绝缘套，能够使得实验在密封的无氧环境中进行，杜绝试验件在实验过程中与氧气发生反应，影响实验结果。
[0017]4.本专利技术所诉与真空箱顶部相互安装配合的玻璃压板是拆卸的，能够为实验装置提供不同温度下的有氧环境。
[0018]5.本专利技术试验件夹具，为耐高温材料所加工而成，使得试验件夹具在高温环境下，依旧可以维持良好的夹持能力，防止由于实验温度过高引起的设备损坏。
[0019]6.本专利技术在试验件实验过程中可观测性不会对实验产生影响，通过玻璃压板可为提供实验人员使用电脑识别等观测方法的区域，从而保证实验的精度。
[0020]7.本专利技术在真空箱与炉体中间填充了隔热石棉用于隔热，从而实现实验对温度的要求。
[0021]8.本专利技术整体结构简单，成本低廉，对试验件板材的形状和实验设备的兼容性都较强，且本专利技术装配简单，能轻松实现高温、无氧气氛的环境。
附图说明
[0022]图1为本专利技术提供的一种带气氛的高温振动实验装置的整体剖面示意图；图2为本专利技术提供的一种带气氛的高温振动实验装置的整体结构示意图；
图3为本专利技术提供的一种带气氛的高温振动实验装置中，真空箱上各个接口冷却水连接管道的结构示意图；图4为本专利技术提供的一种带气氛的高温振动实验装置中，炉膛上各个接口冷却水连接管道的结构示意图；图5为本专利技术玻璃压板示意图；其中：真空箱
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1、炉膛外支架
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2、炉体
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3、炉膛
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4、碳硅棒
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5、试验件夹具
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6、试验件
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7、振动台
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8、振动台连接轴
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9、活塞套
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10、上下压板
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11、增强电极
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12、玻璃压板
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13、冷却水循环系统
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14、真空箱螺孔
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15、炉膛壁螺孔
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16、隔热石棉
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17、绝缘套
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18。
具体实施方式
[0023]以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。
[0024]如图1
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图2所示，本专利技术公开了一种带气氛的高温振动实验装置，包括一个真空箱1，真空箱1内设置有炉膛外支架2，炉膛外支架2用于固定炉体3，炉体3内部中空设置有炉膛4，炉膛4内安装有碳硅棒5，碳硅棒5与外部输入电力控制系统相连接，外部输入电力控制系统用于为碳硅棒5加热并实时采集、调控实验环境温度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带气氛的高温振动实验装置，包括一个真空箱(1)，其特征在于，所述的真空箱(1)内设置有炉膛外支架(2)，所述的炉膛外支架(2)用于固定炉体(3)，所述的炉体(3)内部中空设置有炉膛(4)，所述的炉膛(4)内安装有碳硅棒(5)，所述的碳硅棒(5)与外部输入电力控制系统相连接，所述的外部输入电力控制系统用于为碳硅棒(5)加热并实时采集、调控实验环境温度，所述的碳硅棒(5)用于为试验件夹具(6)加热，所述的试验件夹具(6)用于夹持试验件(7)并安装在振动台(8)上，所述的振动台(8)安装在振动台连接轴(9)的上端部，所述的振动台连接轴(9)穿透真空箱(1)与炉体(3)底部，位于真空箱(1)外部的振动台连接轴(9)部分套有活塞套(10),所述的活塞套(10)与振动台连接轴(9)间隙配合，所述的活塞套(10)上下端通过上下压板(11)分别固定在真空箱(1)底部和振动台连接轴(9)的下端部，所述的振动台连接轴(9)上还设置有增强电极(12)，所述的增强电极(12)与激振系统进行连接，真空箱(1)顶部设置有玻璃压板(13),所述的玻璃压板(13)用于观测试验件(7)测试，真空箱(1)上固定设置有冷却水循环系统(14)，所述的冷却水循环系统(14)用于为真空箱(1)整体、振动台(8)及振动台连接轴(9)进行水冷。2.根据权利要求1所述的一种带气氛的高温振动实验装置，其特征在于，所述的真空箱(1)与炉体(3)组成双层保温结构，中空部分用于通入气体。3.根据权利要求1所述的一种带气氛的高温振动实验装置，其特征在于，所述的真空箱(1)壁面开有真空箱螺孔(15),所述的冷却水循环系统(14)通过真空箱螺孔(15)固定与真空箱(1)连接，所述的冷却水循环系统(14)包括冷却水处理中心，用于提供冷却水流动的流入管道和流出管道。4.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：张禄，冉茂菁，葛海浪，吴涛，郑志康，高希光，宋迎东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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