的中层结构，以马弗管46和加热电阻丝47构成的马弗管也即辐射管构成内层结构，氢气环境箱的这三层结构围合在构成其中心的上、下夹持部以及试样20周围。各层结构均连通外围的置换气源及其管路和氢气气源及其管路，所述置换气源为置换气瓶2，所述氢气气源为氢气瓶I，置换气瓶2通过置换阀3与供氢气管43连通，氢气瓶I通过充气电磁阀4与供氢气管43连通，所述置换阀3以及充气电磁阀4的控制端均与控制器22电联接
[0065]如图3所示，所述加热电阻丝47采用上-下两段加热电阻丝构成，两段加热电阻丝各自独立控制，以保证加热区域的热辐射均温性，直至形成高至600°C高温环境。使用时，在所述密封的环境装置中经多次置气后再充入高压氢气，以形成高压氢气环境；试样20则直接安装于辐射管管腔内。
[0066]如图2、3所示，氢气环境箱外壁处布置相应水冷系统等以保证其壁体温度。水冷系统包括设置在钟罩21外侧的冷却水套45，冷却水套45与钟罩21之间围成冷却水腔，冷却水腔的进水口通过冷水供水管51与水泵6相连，冷却水腔的出水口通过冷水回水管51与冷却水箱5相连，水泵6的进水口插设在冷却水箱5的液面一下；所述冷却水箱5、水泵6、冷水供水管51、冷却水腔以及冷水回水管51依次连通形成一个冷却水循环管路即水冷系统。
[0067]3、夹持装置
[0068]夹持装置由上夹持部和下夹持部构成，用于对试样20进行固定和施加载荷。
[0069]如图3所示，所述上夹持部包括由上而下依次同轴布置的上连接头41和上夹头40，所述上夹头40与待测试样20上端部固接，所述上夹持部还包括设置在加热炉上侧的金属隔热罩44夹层中的上盖40 ;所述上连接头41外形呈直径上大下小的二段式阶梯轴结构，且该阶梯轴结构的轴肩处呈平滑过渡的弧锥面状构造，所述上盖40与上连接头41轴肩相配合的部分呈与之形状吻合的凹弧面状构造；
[0070]所述下夹持部包括由上而下依次同轴布置的下夹头38和下连接头37，所述下连接头37与所述拉杆12固接。
[0071]所述上连接头41和上夹头40之间以及下夹头38和下连接头37之间均为铰接，且连接上连接头41和上夹头40之间的铰接轴与连接下夹头38和下连接头37之间的铰接轴的轴线彼此垂直设置。
[0072]4、测控系统
[0073]用于实现加载波形-温度与氢气压力的测量与控制。
[0074]如图1所示，通过控制伺服电机7的转速-转向，铅垂拉杆12作用于氢气环境箱内的待测试样20，并将主机加载框架的载荷传递给试样20，然后通过载荷传感器11测量载荷并输入控制器22，实现对试样20的给定波形加载。通过驱动功放13控制上-下两段加热电阻丝47的输入功率，电加热组件工作，以上热电偶19和下热电偶18分别测量试样20的温度并输入控制器22，实现了对试样20的给定温度加热。通过控制充气电磁阀4和放气电磁阀17的启闭，以氢气环境箱与箱体上的相应密封结构来形成密封空间，并在该密封空间中充入氢气，采用压力传感器16测量箱内氢气压力并输入控制器22，从而对试样20形成给定压力的氢气环境；通过位移传感器10测量试样20的伸长量，并将测量结果传送到控制器22中。
[0075]所述控制器22与工控机23双向通信连接，以使得远程工作人员可以实时获得试验结果和监控试验过程。
[0076]下面结合附图对本发明中的密封摩擦力补偿方法进行详细说明:
[0077]试样性能试验时的受力分析如图6所示(注:试验中的运动部件加速度与质量均较小，故忽略了惯性力作用)，则由力平衡可知
[0078]FL_WS=FS+Ff (I)
[0079]式(I)中，为装有试样时的载荷传感器测得载荷，F s为试样承受载荷，F f为密封处摩擦载荷。
[0080]式(I)表明:试验中载荷传感器测得载荷并不是试样承受载荷，而是试样承受载荷与密封处摩擦载荷之和。因此，若以测得载荷作为试验机施加在试样20上的载荷，而忽略密封处的摩擦载荷，则测量结果显然存在误差。为了更精确地获得试样承受载荷，须对测得载荷进行摩擦力补偿。
[0081]为此，本发明采用先测量后补偿的方法来消除密封处的摩擦载荷对试样载荷测量的影响。
[0082]没有安装试样进行加载时的受力分析如图7所示(注:试验中的运动部件加速度与质量均较小，故忽略了惯性力作用)，则由力平衡可知
[0083]FL_ns=Ff (2)
[0084]式⑵中，F^ts为未装试样时载荷传感器测得载荷。
[0085]式(2)表明:未安装试样时载荷传感器测得载荷即为密封处摩擦载荷。测量过程中，保持与安装试样时测试试验相同的环境，如相同的温度与氢气压力，则安装与未安装试样加载时的摩擦力相等。
[0086]由式(I)、⑵联立可得
[0087]Fs= FL_ws_FL_ns (3)
[0088]式(3)表明:试验承受载荷为装有试样时载荷传感器测得载荷与未装试样时载荷传感器测得载荷之差。
[0089]实际过程中，试样性能测试试验需要长时加载，而摩擦载荷测量时间相对较短，所以须将摩擦载荷曲线按测试试验时的测得载荷曲线进行扩展，最后曲线对应相减，即得到试样承受载荷曲线。
[0090]实施例一
[0091]进行斜波加载保持实验。
[0092]在此实验过程中，通过本发明所提方法补偿摩擦力，得到试样载荷。实施步骤包括:
[0093]1、不装夹试样，设定试验参数。
[0094]2、测试装置达到设定试验参数后，开始斜波加载，测得载荷曲线记为密封摩擦力曲线，如图8中的曲线Cns所示。
[0095]3、装夹试样，设定试验参数。
[0096]4、测试装置达到设定试验参数后，开始斜波加载，并测量载荷曲线记为合载荷曲线，如图8中曲线Cws所示。
[0097]5、从合载荷曲线Cws中减去扩展后的密封摩擦力曲线Cns得到如图8中所示的曲线Cs，即为试样承受载荷曲线。
[0098]实施例一表明，斜坡加载时密封摩擦力为恒定值，从安装试样试验的测得载荷中减去该恒定值即得到试样承受载荷。
[0099]实施例二
[0100]进行余弦波加载实验。
[0101]在此实验过程中，通过本发明所提方法补偿摩擦力，得到试样载荷。实施步骤包括:
[0102]1、不装夹试样，设定试验参数。
[0103]2、测试装置达到设定试验参数后，开始余弦波加载，测得载荷曲线记为密封摩擦力曲线，如图9中的曲线Cns所示。
[0104]3、装夹试样，设定试验参数。
[0105]4、测试装置达到设定试验参数后，开始余弦波加载，并测量载荷曲线记为合载荷曲线，如图9中曲线Cws所示。
[0106]5、从合载荷曲线Cws中减去扩展后的密封摩擦力曲线Cns得到如图9中所示的曲线Cs，即为试样承受载荷曲线。
[0107]实施例二表明，余弦波加载时密封摩擦...