【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料性能检测的，特别是一种热缩套管在空间环境条件下弯折曲率的测试装置及方法。
技术介绍
1、近年来，载人航天、深空探测等航天技术的迅速发展对热缩套管提出越来越多的应用需求。空间飞行器在轨服役及天地往返过程中面临着复杂多变的空间环境，尤其对热缩套管的低温下的弯曲变形有较高要求，
2、传统的力学拉伸检测方法，可在不同温度获取热缩套管的应力应变曲线，分析推算得到热缩套管的低温数据，但因弯曲状态下热缩套管变形部分与拉伸情况下的均匀变形不同，拉伸方法只能推算其低温下的开裂温度，无法准确、直观地观察弯曲状态下的开裂情况；冲击法脆化温度的测定，是通过冲头冲击试样，记录50％试样破损时的温度，通过统计理论来计算脆化温度，同样无法代替弯曲状态下的试验研究；低温耐受性试验是在室温状态下将热缩套管弯曲至固定曲率后，置于规定低温环境下贮存，取出恢复至室温后观察开裂情况，因热缩套管在室温和低温下的变形能力有较大差别，室温下变形能力达，室温变形后，放入低温环境，影响其开裂的因素为热缩套管低温下的线膨胀，无法代替低温环境下变形能力的测量。因此传统的拉伸方法、冲击法、耐受性试验在试验原理上均无法代替空间环境下的弯曲试验，不能直观、准确的观察空间环境下热缩套管的弯曲开裂情况，不能满足热缩套管的应用验证及服役可靠性评价需求。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决的问题是：克服现有技术的不足，提出一种热缩套管在空间环境条件下的极限弯折曲率的测试装置及方法，该装置和方法可探究规定温度下、不同弯曲曲
2、第一方面，提供一种在空间环境下热缩套管极限弯折曲率的测试装置，包括样品夹持机构、底座、u形支撑架、顶杆、空心连杆、标准直径金属轴、制冷箱体和体式显微镜；样品夹持机构、底座、u形支撑架、标准直径金属轴位于制冷箱体内部；
3、底座的左右两侧上方各连接一个u形支撑架，u形支撑架下端部中间位置与底座卡槽连接，u形支撑架下端部的两侧设有通孔，螺栓穿过u形支撑架下端部的通孔与底座的螺孔固连；
4、两个u形支撑架上端部各设置一个样品夹持机构，样品夹持机构包含两个连杆和一个套管固定装置，两个连杆的同侧端通过转轴分别与u形支撑架上端部两个相对的内侧连接，带动样品夹持机构可在u形支撑架上自由转动，两个连杆的另一端通过转轴与位于两个连杆中间位置的套管固定装置连接，套管固定装置可在两连杆之间自由转动，套管固定装置上下对称面和左右对称面中间处均设有通孔，左右对称面上的两个通孔用于放置样品，上下对称面的两个通孔带有内螺纹，两个螺栓穿过通孔固定样品；
5、带外螺纹空心连杆穿过制冷箱体底孔，与底座中心孔内螺纹连接，顶杆穿过空心连杆，顶杆上端面与标准直径金属轴通过螺栓连接；
6、体式显微镜固定于制冷箱体上，位于样品的上方。
7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，底座上方设有多个螺孔，用于调整其左右两侧上方的两个u形支撑架间距。
8、结合第一方面，在第一方面的某些实施方式中，连杆通过螺纹调整长度。
9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，顶杆直径比空心连杆孔直径小5～15mm。
10、结合第一方面，在第一方面的某些实施方式中，顶杆下端面由力学试验机的连接接头套住，通过销钉固定连接，空心连杆下端与力学试验机横梁通过螺纹连接，用于整个装置旋转。
11、结合第一方面，在第一方面的某些实施方式中，该装置应用的空间环境包括温度环境、电子质子辐照环境、伽马辐照环境、原子氧环境。
12、第二方面，提供在第一方面任一种实现方式中所述测试装置中测量空间环境条件下热缩套管极限弯折曲率的方法，包括以下步骤：
13、将样品夹持机构、底座、u形支撑架置于制冷箱体内，将空心连杆穿过制冷箱体底孔，与力学试验机横梁通过螺纹连接；
14、将标准直径金属轴通过螺栓固连在顶杆上端，将安装好标准直径金属轴的顶杆穿过底座和空心连杆，顶杆底部由力学试验机的连接接头套住，通过销钉固定连接；
15、将样品穿过左右两个套管固定装置，使样品水平放置，将螺栓穿过套管固定装置上下对称面的两个通孔并拧紧，使样品固定；
16、按需求调节箱内空间环境，调节试验机以1～10mm/min的速度上升，至样品达到标准直径金属轴曲率半径后停止试验；
17、调整上方体式显微镜位置，观察样品弯曲位置是否有开裂现象，如未开裂，继续降低温度，以观察到开裂的最低温度作为弯曲脆化转变温度。
18、结合第二方面，在第二方面的某些实施方式中，箱内空间环境通过电磁阀喷液氮调整温度，温度调整范围为-190℃～室温。
19、结合第二方面，在第二方面的某些实施方式中，将箱内温度每隔5℃～10℃作为一个温度点降温。
20、结合第二方面，在第二方面的某些实施方式中，在调节温度前，标准直径金属轴分别垂直于u形支撑架和样品。
21、与现有技术相比，本申请提供的方案至少包括以下有益技术效果：
22、本专利技术提供的热缩套管在空间环境条件下的极限弯折曲率的测试装置及方法能直接测量不同空间环境下的极限弯折曲率，解决了传统方法无法直接观察获得极限弯折曲率的问题，可用于结构设计及工艺参考，用于产品的可靠性评价，以及极端环境下材料的筛选。
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1.一种热缩套管在空间环境条件下弯折曲率的测试装置，其特征在于，包括样品夹持机构(1)、底座(4)、U形支撑架(7)、顶杆(3)、空心连杆(5)、标准直径金属轴(6)、制冷箱体(10)和体式显微镜(11)；样品夹持机构(1)、底座(4)、U形支撑架(7)、标准直径金属轴(6)位于制冷箱体(10)内部；
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述底座(4)上方设有多个螺孔，用于调整其左右两侧上方的两个U形支撑架(7)间距。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述连杆(9)通过螺纹调整长度。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，顶杆(3)直径比空心连杆(5)孔直径小5～15mm。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，顶杆(3)下端面由力学试验机的连接接头套住，通过销钉固定连接，空心连杆(5)下端与力学试验机横梁通过螺纹连接，用于整个装置旋转。
6.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该装置应用的空间环境包括温度环境、电子质子辐照环境、伽马辐照环境、原子氧环境。
7.一
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，箱内空间环境通过电磁阀喷液氮调整温度，温度调整范围为-190℃～室温。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将箱内温度每隔5℃～10℃作为一个温度点降温。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在调节温度前，标准直径金属轴(6)分别垂直于U形支撑架(7)和样品(8)。
...【技术特征摘要】
1.一种热缩套管在空间环境条件下弯折曲率的测试装置，其特征在于，包括样品夹持机构(1)、底座(4)、u形支撑架(7)、顶杆(3)、空心连杆(5)、标准直径金属轴(6)、制冷箱体(10)和体式显微镜(11)；样品夹持机构(1)、底座(4)、u形支撑架(7)、标准直径金属轴(6)位于制冷箱体(10)内部；
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述底座(4)上方设有多个螺孔，用于调整其左右两侧上方的两个u形支撑架(7)间距。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述连杆(9)通过螺纹调整长度。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，顶杆(3)直径比空心连杆(5)孔直径小5～15mm。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，顶杆(3)下端面由力学试...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚子洋，于翔天，吴冰，陆平，白志洋，李跃，王向轲，汪洋，李岩，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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