一种多孔材料多尺度力学性能检测平台

1.本发明属于多孔材料性能检测技术领域，具体的说是一种多孔材料多尺度力学性能检测平台。


背景技术：

2.多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料；多孔材料能提高强度和刚度等机械性能，同时降低密度，这样应用在航天、航空业就有一定的优势；前期对其性能的检测也是极为重要的一步。
3.在对性能检测方面现有技术也提出一些解决方案，如公开号为cn214844674u的一项中国专利公开了一种多孔材料孔径测试装置，包括：下腔室；所述下腔室侧边设有进气口、第一压力检测口，所述下腔室顶部设有第一样品检测口；所述进气口外接有进气控制装置；所述第一压力检测口外接有第一压力传感器；所述第一样品检测口开口朝上；上腔室，安装固定于下腔室的上方；所述上腔室侧面设有加液口、第二压力检测口；上述实用新型的有益效果为：在同一台设备上先后完成多孔材料干法和湿法的检测，只需一台设备，节省了成本；另外由于干法做完后接着做湿法，多孔材料本身是无需移动的，所以干法湿法均在多孔材料的同一位置上进行检测，避免移动产生的偏差，保证最终结果的正确性。
4.现在的一些检测装置只是对多孔材料的孔径进行检测，并不能做到对多孔材料自身塑性和弹性检测，而且现在的一些检测装置在调节对多孔材料的下压力时也较为麻烦。
5.为此，本发明提供一种多孔材料多尺度力学性能检测平台。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种多孔材料多尺度力学性能检测平台，包括工作平台，所述工作平台上表面固定连接有限位架，所述限位架的内侧转动连接有转动连接有偏转杆，所述偏转杆的一端固定连接有检测杆，所述偏转杆远离检测杆一侧固定连接有压簧，所述工作平台靠近检测杆一侧转动连接有转动圆盘，所述转动圆盘的外表面固定连接有长度不一的压柱，所述压柱呈圆周阵列设置在转动圆盘的外表面，相邻所述压柱的长度不等，所述工作平台的表面且位于检测杆下方固定连接有承载座，所述承载座的内部设置有多孔材料本体；在使用时，在对多孔材料进行性能检测时，将多孔材料置于承载座内部，之后外部驱动带动转动圆盘转动，转动圆盘会同时带动压柱同步转动，压柱在转动过程中会与偏转杆的左端接触并下压偏转杆和压簧，偏转杆的右端升起，当压柱逐渐脱离偏转杆时，此时偏转杆右端升至最高处，随后压簧在由蓄压状态复位时，会带动偏转杆右端向反方向移动，使偏转杆带动检测杆向承载座的一侧移动，之后检测杆会对承载座内部的多孔材料提供一定的压力，对多孔材料进行其性能检测，设置了长度不一的压柱，能够使不同的压柱带动偏转杆的转动角度不同，进而偏转杆和检测杆对多孔材料的下压力不同，进而能够对多孔材料进行多压力下的检测，提高了检测精度，使用方
便。
8.优选的，所述承载座的内部固定连接有两个压缩弹簧，两个所述压缩弹簧的上侧均固定连接有顶柱，所述顶柱的上端固定连接有显示柱，两个顶柱之间转动连接有偏转架；在使用时，在偏转杆带动检测杆对多孔材料进行检测时，检测杆会作用到承载座内部偏转架表面一定的压力，使偏转架下压多孔材料本体，在检测杆与偏转架脱离时，在多孔材料自身的塑性和弹性下，多孔材料恢复原始状态，并带动偏转架和显示柱向上移动，进而根据显示柱的移动距离而检测出多孔材料自身的塑性和弹性性能。
9.优选的，所述承载座的表面固定连接有变形座，所述变形座和显示柱呈同一竖直线设置，所述变形座的内部内部固定连接有伸展弹簧，所述伸展弹簧的一侧固定连接有凹型顶板，所述凹型顶板和顶柱的形状相适配，所述变形座的内部且位于凹型顶板一侧滑动连接有柱形杆；在偏转架和显示柱移动时，显示柱会带动顶柱向靠近凹型顶板的一侧移动，之后凹型顶板会带动柱形杆压缩伸展弹簧，使伸展弹簧在压缩状态下带动变形座变形，进而可以通过变形座直观的观测多孔材料自身的塑性和弹性性能。
10.优选的，所述变形座的材质为橡胶，所述变形座的内部装填有软性颗粒，如橡皮泥；在伸展弹簧带动变形座变化时，此变形座会发生不同状态的变化，进而能够检测出在不同的压力下，此多孔材料自身的塑性和弹性性能以及多孔材料所能承受的抗压力。
11.优选的，所述承载座内部且位于偏转架下方设置有活塞杆，所述活塞杆的一端贯穿在中空腔体的内部，所述活塞杆的一端且位于中空腔体内部固定连接有活塞块，所述中空腔体的侧表面固定连接有出气座；所述出气座的表面开设有出气孔，所述出气孔的数量为多个，所述出气孔之间呈等距离设置；在使用时，在检测杆带动偏转架下压时，偏转架会同时给多孔材料一定的压力，而多孔材料在受压时，由于其自身内部有多个孔隙，所以在下压时会产生一定的气体，气流会输送到此中空腔体的内部，进而活塞杆会带动活塞块向中空腔体的下方移动，之后处于中空腔体内部的气体会从多个出气孔喷出，进而能够根据出气孔的喷气量而能检测出多孔材料自身孔隙密度，若密度较大，则出气较少；反之亦然。
12.优选的，所述出气孔的直径从左到右依次减小，所述中空腔体的外表面且位于出气孔的一侧固定连接有气体流速检测表；在使用时，通过不同位置的出气孔和气流流速检测表，提高了多孔材料自身孔隙密度的检测精度。
13.优选的，单个所述顶柱的左右两侧均设置有斜形力柱，所述斜形力柱的形状为锥形，所述斜形力柱设置在多孔材料本体的上方；在检测杆多次下压偏转架和顶柱时，顶柱侧表面的斜形力柱会同时多次下压到多孔材料表面，对多孔材料进行划痕处理，以便检测出多孔材料在受到破坏时，其自身塑性和弹性的变化，能多方面对多孔材料的检测。
14.优选的，所述顶柱的外表面固定连接有多个摩擦滚球，所述承载座的内壁且与摩擦滚球相对应处固定连接有传热滚球，所述顶柱的外表面固定连接有导热杆。
15.优选的，所述摩擦滚球和传热滚球之间呈一一对应设置，所述摩擦滚球和传热滚球的直径从上到下依次减小，所述导热杆的材质为铝制；在使用时，当检测杆多次下压偏转架和顶柱时，处于顶柱侧表面的摩擦滚球会与承载座内壁的传热滚球接触，在摩擦滚球和传热滚球多次互相摩擦下，会产生一定的热量，部分热量会通过导热杆导热并传输到多孔材料表面，使多孔材料自身温度升高，从而检测出温度对多孔材料自身性能的影响。
16.本发明的有益效果如下：
17.1.本发明所述的一种多孔材料多尺度力学性能检测平台，通过凹型顶板带动柱形杆压缩伸展弹簧，使伸展弹簧在压缩状态下带动变形座变形，进而可以通过变形座直观的观测多孔材料自身的塑性和弹性性能。
18.2.本发明所述的一种多孔材料多尺度力学性能检测平台，通过活塞杆带动活塞块向中空腔体的下方移动，之后处于中空腔体内部的气体会从多个出气孔喷出，进而能够根据出气孔的喷气量而能检测出多孔材料自身孔隙密度，若密度较大，则出气较少；反之亦然。
19.3.本发明所述的一种多孔材料多尺度力学性能检测平台，通过在摩擦滚球和传热滚球多次互相摩擦下，会产生一定的热量，部分热量会通过导热杆导热并传输到多孔材料表面，使多孔材料自身温度升高，从而检测出温度对多孔材料自身性能的影响，为之后对其的使用带来了有益效果。
附图说明
20.下面结合附图对本发明作进一步说明。
21.图1是本发明的立体图；
22.图2是本发明承载座部分结构剖视图；
23.图3是本发明中图2中a处局部放大图；
24.图4是本发明中的中空腔体部分机构剖视图；
25.图5是本发明中图2中b处局部放大图；
26.图6是本发明中导热杆部分结构示意图。
27.图中：1、工作平台；2、限位架；3、偏转杆；4、检测杆；5、压簧；6、转动圆盘；7、压柱；8、承载座；81、压缩弹簧；82、顶柱；83、显示柱； 831、变形座；832、伸展弹簧；833、凹型顶板；834、柱形杆；84、偏转架； 9、活塞杆；10、中空腔体；101、活塞块；102、出气座；103、出气孔；104、气体流速检测表；11、斜形力柱；12、摩擦滚球；13、传热滚球；14、导热杆；15、多孔材料本体。
具体实施方式
28.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
29.实施例一
30.如图1至图5所示，本发明实施例所述的一种多孔材料多尺度力学性能检测平台，包括工作平台1，所述工作平台1上表面固定连接有限位架2，所述限位架2的内侧转动连接有转动连接有偏转杆3，所述偏转杆3的一端固定连接有检测杆4，所述偏转杆3远离检测杆4一侧固定连接有压簧5，所述工作平台1靠近检测杆4一侧转动连接有转动圆盘6，所述转动圆盘6的外表面固定连接有长度不一的压柱7，所述压柱7呈圆周阵列设置在转动圆盘6的外表面，相邻所述压柱7的长度不等，所述工作平台1的表面且位于检测杆4 下方固定连接有承载座8，所述承载座8的内部设置有多孔材料本体15；在使用时，在对多孔材料进行性能检测时，将多孔材料置于承载座8内部，之后外部驱动带动转动圆盘6转动，转动圆盘6会同时带动压柱7同步转动，压柱7在转动过程中会与偏转杆3的左端接触并下压偏转杆3和压簧5，
偏转杆3的右端升起，当压柱7逐渐脱离偏转杆3时，此时偏转杆3右端升至最高处，随后压簧5在由蓄压状态复位时，会带动偏转杆3右端向反方向移动，使偏转杆3带动检测杆4向承载座8的一侧移动，之后检测杆4会对承载座8 内部的多孔材料提供一定的压力，对多孔材料进行其性能检测，设置了长度不一的压柱7，能够使不同的压柱7带动偏转杆3的转动角度不同，进而偏转杆3和检测杆4对多孔材料的下压力不同，进而能够对多孔材料进行多压力下塑性和弹性的检测，提高了检测精度，使用方便。
31.如图1至图3所示，其中所述承载座8的内部固定连接有两个压缩弹簧 81，两个所述压缩弹簧81的上侧均固定连接有顶柱82，所述顶柱82的上端固定连接有显示柱83，两个顶柱82之间转动连接有偏转架84；在使用时，在偏转杆3带动检测杆4对多孔材料进行检测时，检测杆4会作用到承载座8 内部偏转架84表面一定的压力，使偏转架84下压多孔材料本体15，在检测杆4与偏转架84脱离时，在多孔材料自身的塑性和弹性下，多孔材料恢复原始状态，并带动偏转架84和显示柱83向上移动，进而根据显示柱83的移动距离而检测出多孔材料自身的塑性和弹性性能。
32.如图2至图3所示，其中所述承载座8的表面固定连接有变形座831，所述变形座831和显示柱83呈同一竖直线设置，所述变形座831的内部内部固定连接有伸展弹簧832，所述伸展弹簧832的一侧固定连接有凹型顶板833，所述凹型顶板833和顶柱82的形状相适配，所述变形座831的内部且位于凹型顶板833一侧滑动连接有柱形杆834；在偏转架84和显示柱83移动时，显示柱83会带动顶柱82向靠近凹型顶板833的一侧移动，之后凹型顶板833 会带动柱形杆834压缩伸展弹簧832，使伸展弹簧832在压缩状态下带动变形座831变形，进而可以通过变形座831直观的观测多孔材料自身的塑性和弹性性能。
33.如图2至图3所示，其中所述变形座831的材质为橡胶，所述变形座831 的内部装填有软性颗粒，如橡皮泥；在伸展弹簧832带动变形座831变化时，此变形座831会发生不同状态的变化，进而能够检测出在不同的压力下，此多孔材料自身的塑性和弹性性能以及多孔材料所能承受的抗压力。
34.如图2和图4所示，其中所述承载座8内部且位于偏转架84下方设置有活塞杆9，所述活塞杆9的一端贯穿在中空腔体10的内部，所述活塞杆9的一端且位于中空腔体10内部固定连接有活塞块101，所述中空腔体10的侧表面固定连接有出气座102；所述出气座102的表面开设有出气孔103，所述出气孔103的数量为多个，所述出气孔103之间呈等距离设置；在使用时，在检测杆4带动偏转架84下压时，偏转架84会同时给多孔材料一定的压力，而多孔材料在受压时，由于其自身内部有多个孔隙，所以在下压时会产生一定的气体，气流会输送到此中空腔体10的内部，进而活塞杆9会带动活塞块 101向中空腔体10的下方移动，之后处于中空腔体10内部的气体会从多个出气孔103喷出，进而能够根据出气孔103的喷气量而能检测出多孔材料自身孔隙密度，若密度较大，则出气较少；反之亦然。
35.如图4至图5所示，其中所述出气孔103的直径从左到右依次减小，所述中空腔体10的外表面且位于出气孔103的一侧固定连接有气体流速检测表 104；在使用时，通过不同位置的出气孔103和气体流速检测表104，提高了多孔材料自身孔隙密度的检测精度。
36.如图2所示，其中单个所述顶柱82的左右两侧均设置有斜形力柱11，所述斜形力柱11的形状为锥形，所述斜形力柱11设置在多孔材料本体15的上方；在检测杆4多次下压偏转架84和顶柱82时，顶柱82侧表面的斜形力柱 11会同时多次下压到多孔材料表面，对多孔材
料进行划痕处理，以便检测出多孔材料在受到破坏时，其自身塑性和弹性的变化，能多方面对多孔材料的检测。
37.实施例二
38.如图6所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述顶柱82的外表面固定连接有多个摩擦滚球12，所述承载座8的内壁且与摩擦滚球12相对应处固定连接有传热滚球13，所述顶柱82的外表面固定连接有导热杆14；所述摩擦滚球12和传热滚球13之间呈一一对应设置，所述摩擦滚球12和传热滚球13的直径从上到下依次减小，所述导热杆14的材质为铝制；在使用时，当检测杆4多次下压偏转架84和顶柱82时，处于顶柱82侧表面的摩擦滚球12会与承载座8内壁的传热滚球13接触，在摩擦滚球12和传热滚球13多次互相摩擦下，会产生一定的热量，部分热量会通过导热杆14导热并传输到多孔材料表面，使多孔材料自身温度升高，从而检测出温度对多孔材料自身性能的影响，为之后对其的使用带来了有益效果。
39.工作时，在对多孔材料进行性能检测时，将多孔材料置于承载座8内部，之后外部驱动带动转动圆盘6转动，转动圆盘6会同时带动压柱7同步转动，压柱7在转动过程中会与偏转杆3的左端接触并下压偏转杆3和压簧5，偏转杆3的右端升起，当压柱7逐渐脱离偏转杆3时，此时偏转杆3右端升至最高处，随后压簧5在由蓄压状态复位时，会带动偏转杆3右端向反方向移动，使偏转杆3带动检测杆4向承载座8的一侧移动，之后检测杆4会对承载座8 内部的多孔材料提供一定的压力，对多孔材料进行其性能检测，设置了长度不一的压柱7，能够使不同的压柱7带动偏转杆3的转动角度不同，进而偏转杆3和检测杆4对多孔材料的下压力不同，进而能够对多孔材料进行多压力下塑性和弹性的检测，提高了检测精度，使用方便。
40.在偏转杆3带动检测杆4对多孔材料进行检测时，检测杆4会作用到承载座8内部偏转架84表面一定的压力，使偏转架84下压多孔材料本体15，在检测杆4与偏转架84脱离时，在多孔材料自身的塑性和弹性下，多孔材料恢复原始状态，并带动偏转架84和显示柱83向上移动，在偏转架84和显示柱83移动时，显示柱83会带动顶柱82向靠近凹型顶板833的一侧移动，之后凹型顶板833会带动柱形杆834压缩伸展弹簧832，使伸展弹簧832在压缩状态下带动变形座831变形，进而可以通过变形座831直观的观测多孔材料自身的塑性和弹性性能。
41.在检测杆4带动偏转架84下压时，偏转架84会同时给多孔材料一定的压力，而多孔材料在受压时，由于其自身内部有多个孔隙，所以在下压时会产生一定的气体，气流会输送到此中空腔体10的内部，进而活塞杆9会带动活塞块101向中空腔体10的下方移动，之后处于中空腔体10内部的气体会从多个出气孔103喷出，进而能够根据出气孔103的喷气量而能检测出多孔材料自身孔隙密度，若密度较大，则出气较少；反之亦然。
42.在检测杆4多次下压偏转架84和顶柱82时，顶柱82侧表面的斜形力柱 11会同时多次下压到多孔材料表面，对多孔材料进行划痕处理，以便检测出多孔材料在受到破坏时，其自身塑性和弹性的变化，能多方面对多孔材料的检测。
43.当检测杆4多次下压偏转架84和顶柱82时，处于顶柱82侧表面的摩擦滚球12会与承载座8内壁的传热滚球13接触，在摩擦滚球12和传热滚球13 多次互相摩擦下，会产生一定的热量，部分热量会通过导热杆14导热并传输到多孔材料表面，使多孔材料自身温度升
高，从而检测出温度对多孔材料自身性能的影响，为之后对其的使用带来了有益效果。
44.上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
45.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
46.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。