的动态疲 劳试验机。
[0116] 2)本发明对人造海水成分进行了独特设计，通过调配海水成分及PH值，近似模拟 真实海水环境。
[0117] 3)本发明结合海水密封循环装置，制定了低周疲劳试验方法。具体来说，常规的低 周疲劳试验使用了 COD规或轴向引伸计进行应变控制，但是COD规或轴向引伸计又无法深 入海水环境，因此无法完成低周疲劳试验。而本发明的低周疲劳试验方法和常规的低周疲 劳试验不一样，本发明的方法是在海水腐蚀环境下，将动态疲劳试验机的位移控制和动态 应变仪相结合，根据试样的位移量获得对应的应变信号，进而进行低周疲劳试验，因此很适 合在海水腐蚀环境下进行低周疲劳试验。
[0118] 尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本 创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包 括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本 申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和 变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型 在内。
【主权项】
1. 一种海水密封循环装置，其特征在于，包括：防漏托盘，环境箱，摆臂，抽水栗，循环 海水箱； 所述环境箱包括：环境箱容器和环境箱盖板； 所述环境箱容器的底部开有第一圆形通孔，作为试样的下夹持端的出口，所述第一圆 形通孔的内壁开有第一环形凹槽，用于嵌入对应的密封圈，以保证所述试样在拉压运动时， 仍能与所述环境箱容器紧密接触不发生海水泄漏；所述环境箱容器的顶部开有第二环形凹 槽，可以和所述环境箱盖板配合使用；所述环境箱容器的侧面开有环形内陷凹槽；所述环 境箱容器底部还设有第一排液孔，作为循环海水出口，所述第一排液孔通过导液管连接所 述循环海水箱； 所述环境箱盖板的顶端开有第二圆形通孔，为所述试样的上夹持端的出口；所述第二 圆形通孔内壁开有第三环形凹槽，嵌入对应的密封圈，防止所述海水渗出；所述环境箱盖板 的顶端还设有进液口，为循环海水进口；所述环境箱盖板的底部设有环形凸台，可插入所述 第二环形凹槽，防止低周动态疲劳试验时所述海水从上方溅出； 所述摆臂的第一端通过插入所述环形内陷凹槽和所述环境箱容器连接，所述摆臂的第 二端固定在疲劳试验机一侧的立柱上； 所述防漏托盘通过底部的第三圆形通孔固定在所述环境箱的正下方；所述第三圆形通 孔的内壁设有第四环形凹槽，用于嵌入对应的密封圈，以保证所述防漏托盘内的海水不会 沿所述试样的下夹持端渗出流入所述疲劳试验机的下夹具；所述防漏托盘的底部有第二排 液孔，用于当所述环境箱内的海水泄漏至所述防漏托盘内时，从所述防漏托盘的第二排液 孔导出，并通过所述导液管流回所述循环海水箱； 所述抽水栗的一端通过所述导液管连接所述进液口，所述抽水栗的另一端通过所述导 液管连接所述循环海水箱。2. 如权利要求1所述的海水密封循环装置，其特征在于，所述摆臂包括：环境箱锁紧螺 母；环境箱卡箍；连接杆；插销；立柱连接件；立柱卡箍；立柱锁紧螺母； 所述立柱锁紧螺母穿过所述立柱卡箍两侧的圆形通孔，锁入所述立柱连接件四个凸柱 上的螺纹孔，将所述立柱连接件固定在所述疲劳试验机的一侧的立柱上； 所述连接杆与所述立柱连接件通过所述插销连接； 所述连接杆的一端有两道环形卡槽与所述环境箱卡箍配合，通过所述环境箱锁紧螺母 将所述环境箱锁定在所述摆臂上。3. 如权利要求1所述的海水密封循环装置，其特征在于，所述环境箱容器与所述环境 箱盖板盖合后，结缝处通过橡胶圈外部箍紧密封，防止泄露。4. 如权利要求1所述的海水密封循环装置，其特征在于，所述循环海水箱中的海水的 设计配方为： 配制第一溶液7L，储存在密闭的玻璃容器中备用，其中含3889g的MgCl2 *6H20,406g的 CaCl2,15g 的 SrCl2 ? 6H20 ; 配制第二溶液7L，储存在密闭的棕色玻璃容器中备用，其中含486g的KCl，141g的 NaHCO3, 70g 的 KBr，19g 的 H3BO3, 2g 的 NaF ; 在8L水中缓慢添加245gNaCl和41g无水NaSO4F断搅拌，待其溶解，再将200ml的第 一溶液和100mL的第二溶液加入，稀释至IOL ; 用0. lmol/ml的NaOH溶液将PH值调到8. 2,获得所述海水。5. 如权利要求2所述的海水密封循环装置，其特征在于，所述连接杆与所述立柱连接 件通过所述插销铰接，保证所述摆臂能够在试样的垂直平面内任意转动。6. 如权利要求1所述的海水密封循环装置，其特征在于，所述第一圆形通孔的内壁开 有两道所述第一环形凹槽，用于嵌入两道对应的密封圈。7. 如权利要求1所述的海水密封循环装置，其特征在于，所述环境箱容器的侧面开有 两圈所述环形内陷凹槽。8. 如权利要求1所述的海水密封循环装置，其特征在于，在海水密封循环装置中开展 低周疲劳试验方法的具体步骤如下： 步骤一，在所述试样的平行部沿轴向粘贴动态应变片，并通过转接端子与动态应变仪 的数据采集线连接，将所述动态应变片与所述转接端子一并用玻璃胶封装起来，防止试验 时所述海水渗入； 步骤二，将所述第一环形凹槽的密封圈、所述第三环形凹槽的密封圈、所述第四环形凹 槽的密封圈分别嵌入各自的凹槽中，并通过热处理固化在各自的凹槽内； 步骤三，将所述试样从所述环境箱容器内塞入所述第一圆形通孔，保证所述试样的下 夹持端的起始位置与所述环境箱容器的底壁表面平行，将所述防漏托盘套入所述试样的下 夹持端，所述防漏托盘顶面与所述环境箱容器的外侧底面平行； 步骤四，将所述环境箱盖板从所述试样的上夹持端套入，与所述环境箱容器盖合，将所 述动态应变仪的数据采集线从所述环境箱盖板的缝隙引出，然后用橡胶圈对接缝进行箍紧 密封；将所述环境箱整体固定到所述摆臂上，将所述摆臂摆入试验平面内，用所述导液管将 对应的部件连接起来；利用所述抽水栗将所述海水从所述循环海水箱抽入所述环境箱，所 述环境箱中的海水液面超过所述环境箱液面的限位管后，开启循环模式，循环流回所述循 环海水箱；所述防漏托盘中的海水也通过所述导液管导回所述循环海水箱； 步骤五，用所述疲劳试验机的上夹具和下夹具分别夹持所述试样的上夹持端和所述试 样的下夹持端，然后开展应变标定试验； 步骤六，根据应变标定试验获得的标定数据，构造应变-位移关系曲线，拟合得到应变 函数e =f(L);其中，e为应变值，L为对应位移值； 步骤七，根据应变函数计算应变控制幅度对应的位移控制信号的幅度； 步骤八，根据所述位移控制信号开展低周疲劳试验，并实时采集所述试样应变片上的 应变信号； 步骤九，根据实时采集的应变幅以及失效反向数，获得低周疲劳曲线。9. 如权利要求8所述的海水密封循环装置，其特征在于，在所述步骤五中，选择的控制 方式为位移控制，位移控制范围为±0. 1mm，±0. 2mm，±0. 3mm以0.1 mm的增量逐级增加，记 录每级动态位移下的应变信号的峰谷值。
【专利摘要】本发明公开了一种海水密封循环装置，包括：防漏托盘，环境箱，摆臂，抽水泵，循环海水箱；环境箱盛装有海水，并且海水可以在环境箱、抽水泵、循环海水箱等部件中循环流动，保证金属材料疲劳试验时，试样一直处于流动的海水环境下；另外该海水密封循环装置进行了多处密封设计，并设计了多项保护措施，防止海水泄漏，损坏价格昂贵的动态疲劳试验机。
【IPC分类】G01N17/00
【公开号】CN105043965
【申请号】CN201510445711
【发明人】刘冬, 薛欢, 余立, 陈士华, 宋育来, 吴立新, 杜丽影, 彭文杰
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月27日