[发明专利]一种热机械疲劳实验的装置和方法

权利要求书

1.一种热机械疲劳实验的装置，其特征在于：包括旋转弯曲疲劳加载装置和对样品施加热载荷的加热装置。

2.根据权利要求1所述的热机械疲劳实验的装置，其特征在于：所述的加热装置为激光源与聚焦镜头，或交流电源与感应线圈。

3.根据权利要求1所述的热机械疲劳实验的装置，其特征在于：所述的加热装置的加热端设置在样品测试段附近，对样品的测试段表面局部区域进行加热。

4.根据权利要求1所述的热机械疲劳实验的装置，其特征在于：所述的加热装置还包括对样品测试段进行整体加热的装置。

5.根据权利要求1或2所述的热机械疲劳实验的装置，其特征在于：还包括测温装置，所述测温装置能够测量样品的表面温度并将测得的温度反馈到加热装置，以实现对样品的表面温度的精确控制。

6.根据权利要求1或2所述的热机械疲劳实验的装置，其特征在于：还包括实验气体控制装置，该装置包括气源和气体喷嘴，气源内贮存的环境气体经过气体喷嘴喷射到样品表面，以改变样品所处的气体环境。

7.根据权利要求2所述的热机械疲劳实验的装置，其特征在于·所述的加热装置的加热端相对于样品可以从不同的角度进行设置，以改变机械载荷与热载荷之间的相位差。

8.根据权利要求6所述的热机械疲劳实验的装置，其特征在于：气体喷嘴相对于样品可以从不同的角度进行设置。

9.一种热机械疲劳实验的方法，其特征在于：包含以下步骤：

1)将样品设置到旋转弯曲疲劳机主体的旋转轴上；

2)在样品加载端施加弯矩以控制样品承受的机械载荷幅值；

3)通过调整旋转弯曲疲劳机主体的旋转轴的转速改变样品所受机械载荷的频率；

4)通过改变加热装置的加热端相对样品表面的设置位置以控制样品所受机械载荷波形与温度载荷波形之间的相位差；

5)打开气体喷嘴使样品的表面处于试验所需的气体环境下；

6)打开加热装置对样品表面进行加热；

7)通过测温装置测得样品的表面最高温度，并反馈控制加热装置的输出功率以达到试验所需施加的温度波形极大值；

8)继续进行试验直到样品疲劳破坏，记录断裂周次并保存断裂的样品。