一种用于超高温环境下的弯曲试验装置及方法与流程

本发明属于材料力学性能测试领域，具体涉及一种用于超高温环境下的弯曲试验装置及方法。

背景技术：

1、近年来碳-碳复合材料由于其超高温下优异的性能，在飞机、火箭发动机部件以及高超声速飞行器上的应用逐渐增多，碳-碳复合材料需要在1500℃以上温度的环境中服役，有关材料在超高温环境中的测试技术目前正处于探索阶段。

2、目前-70℃～350℃环境中的弯曲试验方法为带温度的弯曲试验需要在环境箱中进行，同时试验机夹头需要在环境箱内部夹持上压头进行试验。在超高温的环境试验中，试验机夹头只能放置于环境箱的外部，而且由于耐高温材料的特殊性质不能采用较为复杂的夹具构型。

技术实现思路

1、发明目的：提供一种用于超高温环境下的弯曲试验装置及方法，降低试验复杂度。

2、技术方案：

3、一种用于超高温环境下的弯曲试验装置，包括：上压件1、套筒2、底座4、支撑座5、紧固螺栓6、上压头7，其中，

4、底座4上设置有滑轨，两个支撑座5分别设置在滑轨上并且能够沿着滑轨相对或相向运动，紧固螺栓6用于将支撑座5和底座4固定，

5、套筒2包括导向部和开放部，导向部用于使上压件1向下导向运动，开放部为横向开放的区域用于容纳底座4以及超高温弯曲试验件8，

6、上压件1底部开有倒梯形槽口，截面为倒梯形的上压头7设置在上压件1下方。

7、进一步地，还包括导向块9，上压件1侧壁以及套筒2包括的导向部侧壁均设置有导向槽，导向块9设置在所述导向槽中用于对上压件1进行导向。

8、进一步地，还包括对中销3，对中销3穿过套筒2的开放部侧壁以及底座4用于将套筒2和底座4对中。

9、进一步地，底座4侧面设置有刻度线，用于控制两个支撑座5的对中。

10、进一步地，上压头7的下端面的形状和尺寸根据试验要求确定。

11、进一步地，紧固螺栓6为至少四个，对称分布于两个支撑座5上。

12、进一步地，上压件1、套筒2、对中销3、底座4、支撑座5、紧固螺栓6、上压头7、导向块9均采用耐高温500℃以上的材料。

13、一种用于超高温环境下的弯曲试验方法，所述方法借助于上述的用于超高温环境下的弯曲试验装置执行，所述方法包括：

14、移去套筒2、上压件1，松开紧固螺栓6使得支撑座5在底座4上能够按导向滑动，调整两个支撑座5的距离至所需要的试验距离，并且左右居中；

15、将超高温弯曲试验件8对中放置于支撑座5上；

16、将满足试验要求的压头7安装在上压件1内；

17、安装上套筒2以及上压件1；

18、将环境箱升温到进行试验的温度后压缩上压件1直至超高温弯曲试验件8发生破坏，试样破坏的载荷为压缩载荷与上压件1、压头7的重量之和。

19、有益效果：

20、本发明提供了一种用于超高温环境下的弯曲试验方法，该方法通过端部压缩的方式代替了试验机夹持的方式引入试验载荷，解决了超高温环境下进行弯曲试验的难题。试验试验方法方便加载对中，具有结构简单、可靠性高等优点。

技术特征：

1.一种用于超高温环境下的弯曲试验装置，其特征在于，包括：上压件(1)、套筒(2)、底座(4)、支撑座(5)、紧固螺栓(6)、上压头(7)，其中，

2.根据权利要求1所述的用于超高温环境下的弯曲试验装置，其特征在于，还包括导向块(9)，上压件(1)侧壁以及套筒(2)包括的导向部侧壁均设置有导向槽，导向块(9)设置在所述导向槽中用于对上压件(1)进行导向。

3.根据权利要求2所述的用于超高温环境下的弯曲试验装置，其特征在于，还包括对中销(3)，对中销(3)穿过套筒(2)的开放部侧壁以及底座(4)用于将套筒(2)和底座(4)对中。

4.根据权利要求3所述的用于超高温环境下的弯曲试验装置，其特征在于，底座(4)侧面设置有刻度线，用于控制两个支撑座(5)的对中。

5.根据权利要求4所述的用于超高温环境下的弯曲试验装置，其特征在于，上压头(7)的下端面的形状和尺寸根据试验要求确定。

6.根据权利要求5所述的用于超高温环境下的弯曲试验装置，其特征在于，紧固螺栓(6)为至少四个，对称分布于两个支撑座(5)上。

7.根据权利要求6所述的用于超高温环境下的弯曲试验装置，其特征在于，上压件(1)、套筒(2)、对中销(3)、底座(4)、支撑座(5)、紧固螺栓(6)、上压头(7)、导向块(9)均采用耐高温500℃以上的材料。

8.一种用于超高温环境下的弯曲试验方法，其特征在于，所述方法借助于权利要求1-7中任一项所述的用于超高温环境下的弯曲试验装置执行，所述方法包括：

技术总结
本发明属于材料力学性能测试领域，具体涉及一种用于超高温环境下的弯曲试验装置及方法。装置包括：上压件(1)、套筒(2)、底座(4)、支撑座(5)、紧固螺栓(6)、上压头(7)，其中，底座(4)上设置有滑轨，两个支撑座(5)分别设置在滑轨上并且能够沿着滑轨相对或相向运动，紧固螺栓(6)用于将支撑座(5)和底座(4)固定，套筒(2)包括导向部和开放部，导向部用于使上压件(1)向下导向运动，开放部为横向开放的区域用于容纳底座(4)以及超高温弯曲试验件(8)，上压件(1)底部开有倒梯形槽口，截面为倒梯形的上压头(7)设置在上压件(1)下方。

技术研发人员：董永阁,刘晓晖
受保护的技术使用者：中国飞机强度研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12