一种陶瓷基复合材料热机械疲劳测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种陶瓷基复合材料热机械疲劳测试系统，包括隔温箱、上夹具、下夹具、石墨套筒、感应线圈、红外测光计和高温引伸计，陶瓷基复合材料试验件、石墨套筒和感应线圈均位于隔温箱中，上夹具和下夹具分别夹持陶瓷基复合材料试验件的两端，陶瓷基复合材料试验件的中间部分穿过石墨套筒，感应线圈绕在石墨套筒外表面，感应线圈用于对石墨套筒加热。本发明专利技术实验温度由电磁感应加热系统控制，用感应线圈对石墨套筒加热，再由石墨套筒高温辐射加热陶瓷基复合材料试验件，解决了陶瓷基复合材料试验件为非金属合金无法直接被感应线圈加热的问题，本发明专利技术用高温引伸计采集应变数据，对比传统加热棒加热更加易控制，控温更精准，加热更均匀，加热效率高，避免整体高温炉加热至超高温条件，温度超过夹具及固定螺栓使用温度极限，破坏损伤夹具导致测试实验结果不理想的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料振动测试的，尤其涉及一种陶瓷基复合材料热机械疲劳测试系统。

技术介绍

1、随着近年来科技的不断进步，航空航天领域飞速发展，成为国家经济命脉的重要支撑力量。航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，是飞机的心脏。在航空发动机中，叶片作为航空发动机最重要的核心热端部件之一，长期在高温、高压、高转速、交变负载等严酷环境的实际使役过程中经受巨大的离心载荷和热载荷。

2、基于当前涡轮前燃气温度发展快于涡轮叶片承受温度、涡轮进口温度已逐步接近高温合金熔点、向高温合金中加入难熔金属元素存在各种限制等既定事实，陶瓷基复合材料成为新一代航空发动机涡轮叶片的首选材料，也是未来航空发动机的核心技术之一。关于航空发动机中陶瓷基复合材料的应用和研究，国外走在世界前列，其进行了大量的试验，而中国相对落后。燃气涡轮叶片的热机械复合疲劳故障是航空发动机服役期间最主要的失效类型之一，是影响发动机涡轮叶片使用寿命的主要因素。涡轮叶片的使用寿命对温度有很高的敏感性。

3、目前材料热机械疲劳特性的测试装置的高温环境模拟是利用加热系统实现的。常用的加热方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种陶瓷基复合材料热机械疲劳测试系统，其特征是：包括隔温箱(12)、上夹具、下夹具、石墨套筒(2)、感应线圈(3)、红外测光计(13)和高温引伸计，陶瓷基复合材料试验件(1)、石墨套筒(2)和感应线圈(3)均位于隔温箱(12)中，所述的上夹具和下夹具分别夹持陶瓷基复合材料试验件(1)的两端，陶瓷基复合材料试验件(1)的中间部分穿过石墨套筒(2)，所述的感应线圈(3)绕在石墨套筒(2)外表面，感应线圈(3)用于对石墨套筒(2)加热，石墨套筒(2)通过热辐射的方式对陶瓷基复合材料试验件(1)的中间部分加热，所述的红外测光计(13)对着陶瓷基复合材料试验件(1)的中间部分，用于采集陶瓷基复...

【技术特征摘要】

1.一种陶瓷基复合材料热机械疲劳测试系统，其特征是：包括隔温箱(12)、上夹具、下夹具、石墨套筒(2)、感应线圈(3)、红外测光计(13)和高温引伸计，陶瓷基复合材料试验件(1)、石墨套筒(2)和感应线圈(3)均位于隔温箱(12)中，所述的上夹具和下夹具分别夹持陶瓷基复合材料试验件(1)的两端，陶瓷基复合材料试验件(1)的中间部分穿过石墨套筒(2)，所述的感应线圈(3)绕在石墨套筒(2)外表面，感应线圈(3)用于对石墨套筒(2)加热，石墨套筒(2)通过热辐射的方式对陶瓷基复合材料试验件(1)的中间部分加热，所述的红外测光计(13)对着陶瓷基复合材料试验件(1)的中间部分，用于采集陶瓷基复合材料试验件(1)表面温度，高温引伸计与陶瓷基复合材料试验件(1)的中间部分接触，用于采集陶瓷基复合材料试验件(1)的应变。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷基复合材料热机械疲劳测试系统，其特征是：所述的隔温箱(12)上开设有上下两个夹具穿孔，所述的上夹具和下夹具的外端分别穿过夹具穿孔与电液伺服疲劳机的位移支座固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷基复合材料热机械疲劳测试系统，其特征是：所述的上夹具的内端包括上夹具底座(8)和上夹具盖板(9)，所述的陶瓷基复合材料试验件(1)的上端位于上夹具底座(8)和上夹具盖板(9)之间，上夹具底座(8)和上夹具盖板(9)相互锁定，将陶瓷基复合材料试验件(1)的上端固定。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷基复合材料热机械疲劳测试系统，其特征是：所述的下夹具的内端包括下夹具底座(6)和下夹具盖板(7)，所述的陶瓷基复合材料试验件(1)的下端位于下夹具底座(6)和下夹具盖板(7)之间，下夹具底座(6)和下夹具盖板(7)相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张禄，杨雨晨，冉茂菁，葛海浪，孙杰，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：