技术特征：
1.复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置，其特征是：包括高温炉(7)、顶出试样固定结构、顶出强度加载结构以及基于声发射的损伤检测结构，其中，顶出试样固定结构包括加载顶杆(6)和可更换顶针(14)，所述的加载顶杆(6)上端固定在电拉伸试验机器上，下端与可更换顶针(14)相连，所述的出试样固定结构包括固定夹具(12)和固定夹具上盖板(13)，所述的固定夹具(12)和固定夹具上盖板(13)中部均开设有上下贯通的测试窗口，销钉连接顶出试样(1)为含有销钉连接的一片状陶瓷基复合材料结构，销钉连接顶出试样(1)四边被固定夹具(12)和固定夹具上盖板(13)以盖合的方式压紧固定，销钉连接顶出试样(1)中部位于测试窗口中，所述的固定夹具(12)和固定夹具上盖板(13)均位于高温炉(7)中，所述的加载顶杆(6)下端穿入高温炉(7)中，可更换顶针(14)竖直正对着测试窗口中心，顶出强度加载结构包括夹持环(8)和高温波导杆(4)，所述的夹持环(8)夹持固定在位于高温炉(7)外的加载顶杆(6)的上部，高温波导杆(4)一端与夹持环(8)连接，另一端与声波收发装置对接，所述的高温波导杆(4)和加载顶杆(6)上均设置有冷却装置，冷却装置用于对高温波导杆(4)和加载顶杆(6)冷却，使高温无法传递至电拉伸试验机器和声波收发装置。2.根据权利要求1所述的复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置，其特征是：所述的冷却装置包括水冷夹块(5)，水冷夹块(5)夹持在高温波导杆(4)和加载顶杆(6)上，所述的水冷夹块(5)上开设有水冷通道(10)，外部的冷却水能从水冷通道(10)流过，从而与水冷夹块(5)换热。3.根据权利要求2所述的复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置，其特征是：测量装置还包括夹具底座(11)，所述的夹具底座(11)上设置有滑轨，所述的高温炉(7)能在夹具底座(11)上滑动或固定，所述的固定夹具(12)能固定在夹具底座(11)上。4.根据权利要求3所述的复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置，其特征是：测量装置还包括辅助定位结构，所述的辅助定位结构包括对称设置的第一辅助对中块(2)和第二辅助对中块(3)，所述的第一辅助对中块(2)和第二辅助对中块(3)能合抱在加载顶杆(6)上，第一辅助对中块(2)和第二辅助对中块(3)合抱时能正好对接在一起，且横截面外轮廓与测试窗口轮廓相适应。5.根据权利要求4所述的复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置，其特征是：所述的高温炉(7)由左右两个对称的炉半体对接固定而成，高温炉(7)上设置有加热棒(9)和热电偶，两个炉半体对接后，能形成密封的加热空间，加热棒(9)能对该加热空间加热，所述的热电偶接触在销钉连接顶出试样(1)上，测量销钉连接顶出试样(1)的温度。6.根据权利要求5所述的复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置，其特征是：所述的固定夹具(12)上表面设置有凹槽，固定夹具上盖板(13)在相应位置处设置有凸台，凸台能卡入凹槽中，使固定夹具(12)与固定夹具上盖板(13)卡合。7.根据权利要求6所述的复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置，其特征是：所述的固定夹具(12)和固定夹具上盖板(13)的四角均设置有固定孔，螺钉能穿入相应的固定孔使固定夹具(12)和固定夹具上盖板(13)相互固定。8.根据权利要求7所述的复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置，其特征是：固定夹具(12)和可更换顶针(14)均为陶瓷材料制作。9.如权利要求5所述的复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置的使用方法，
其特征是：包括以下步骤：步骤1、将可更换顶针(14)嵌入加载顶杆(6)下端，再将加载顶杆(6)连接到电子万能试验机上，保证加载顶杆(6)的垂直加载；步骤2、将销钉连接顶出试样(1)放在固定夹具(12)上，使固定夹具上盖板(13)下端面盖合在固定夹具(12)上，销钉连接顶出试样(1)四边被固定夹具(12)和固定夹具上盖板(13)压住，对固定夹具(12)、固定夹具上盖板(13)以及销钉连接顶出试样(1)调整水平后，将固定夹具(12)和固定夹具上盖板(13)固定；步骤3、将固定夹具(12)安装在夹具底座(11)上，移动夹具底座(11)，使顶出试样固定结构置于加载顶杆(6)下方；步骤4、第一辅助对中块(2)抱在加载顶杆(6)一侧；步骤5、第二辅助对中块(3)抱在加载顶杆(6)另一侧，形成第一辅助对中块(2)与第二辅助对中块(3)的对接，调整夹具底座(11)，控制电子万能试验机下移，使第一辅助对中块(2)与第二辅助对中块(3)嵌入测试窗口内，完成加载顶杆(6)对销钉连接顶出试样(1)的对中；步骤6、固定夹具底座(11)，上移电子万能试验机将第一辅助对中块(2)和第二辅助对中块(3)取出；步骤7、两个炉半体通过夹具底座(11)的导轨将顶出试样固定结构以及加载顶杆(6)下半部合围，将热电偶与销钉连接顶出试样(1)接触，然后沿导轨闭合炉半体，形成高温炉(7)；步骤8、将高温波导杆(4)通过夹持环(8)夹持固定在位于高温炉(7)外的加载顶杆(6)的上部，将水冷夹块(5)固定在高温波导杆(4)中部，声发射传感器通过耦合剂安装在高温波导杆(4)端部，步骤9、打开水冷设备，检查水冷设备和声发射软硬件，保证声发射设备正常采集数据；步骤10、控制高温炉(7)升温至1200℃，升温结束后待温度稳定，开启电子万能试验机控制系统控制加载顶杆(6)下移，使可更换顶针(14)对测试窗口内的销钉连接顶出试样(1)加压，声发射软件采集系统采集销钉连接顶出试样发出的经高温波导杆(4)、加载顶杆(6)和可更换顶针(14)传导至传感器的声波，开始试验；步骤11、等到载荷发生突降至低于最大载荷的10%时，即可认为达到失效条件，停止电子万能试验机、声发射采集装置和加热装置，同时保证水冷设备持续工作；步骤12、待高温炉(7)内部温度冷却至室温，打开高温炉(7)，控制电子万能试验机使加载顶杆(6)上移，拆卸固定夹具(12)、固定夹具上盖板(13)，取下销钉连接顶出试样(1)；步骤13、处理试验数据，绘制载荷时间曲线图、声发射事件的能量散点图和累积能量曲线图，即可得到陶瓷基复合材料销钉连接结构顶出强度和损伤特征。
技术总结
本发明公开了复合材料销钉结构高温顶出强度及损伤测量装置及方法，其中：包括高温炉、顶出试样固定结构、顶出强度加载结构以及基于声发射的损伤检测结构，其中，顶出试样固定结构包括加载顶杆和可更换顶针，出试样固定结构包括固定夹具和固定夹具上盖板，固定夹具和固定夹具上盖板中部均开设有上下贯通的测试窗口，顶出强度加载结构包括夹持环和高温波导杆，夹持环夹持固定在位于高温炉外的加载顶杆的上部，高温波导杆和加载顶杆上均设置有冷却装置，冷却装置用于对高温波导杆和加载顶杆冷却。本发明解决了高温环境下复合材料销钉连接结构顶出强度和对试样的损伤难以同时检测的问题，保证了试验数据的准确性、提高了试验的可靠性、降低了试验成本。降低了试验成本。降低了试验成本。
技术研发人员：于国强 周世皓 高希光 宋迎东 倪政 宋方潇
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/3/4