[发明专利]碳纤维增强树脂基复合材料热-电损伤测试系统

权利要求书

1.一种碳纤维增强树脂基复合材料热-电损伤测试系统，其特征在于：所述的测试系统包括湿热箱(11)、试件机械加载装置和控制装置；其中试件机械加载装置设置在湿热箱(11)的内部，其上安装有两个测试电极；控制装置中的部分部件安装在试件机械加载装置上，用于控制碳纤维增强树脂基复合材料试件的电流加载及损伤状态参量采集过程。

2.根据权利要求1所述的碳纤维增强树脂基复合材料热-电损伤测试系统，其特征在于：所述的试件机械加载装置包括底座(12)、箱体(13)、两条导轨(14)、两根拉杆(15)、固定端钢套(16)、固定端电极(17)、滑动端钢套(18)、滑动端电极(19)、丝杠(20)、力传感器支架(21)、伞齿轮组(22)、主轴(23)和手轮(24)；其中底座(12)为长方形板状，水平设置；箱体(13)设置在底座(12)的表面一端；固定端钢套(16)设置在底座(12)的表面另一端，其内部安装有固定端电极(17)；两条导轨(14)沿底座(12)的长度方向平行设置在位于箱体(13)和固定端钢套(16)之间的底座(12)表面；滑动端钢套(18)固定在导轨(14)上的两个滑块表面，并且上部两侧加工过孔贯穿两根拉杆(15)；平行设置的两根拉杆(15)的两端分别固定在固定端钢套(16)和箱体(13)上靠近固定端钢套(16)的侧壁内端面上；滑动端电极(19)安装在滑动端钢套(18)的内部；固定端电极(17)和滑动端电极(19)上相对的侧面露在外部，用于夹持试件并导电；滑动端钢套(18)与滑动端电极(19)相接触的表面以及固定端钢套(16)与固定端电极(17)相接触的表面喷涂一层氧化锆陶瓷涂层；力传感器支架(21)安装在滑动端钢套(18)上靠近箱体(13)的侧面，其内设置有测力传感器(9)；丝杠(20)的一端压在测力传感器(9)上，并与力传感器支架(21)孔内壁通过平键联接，另一端通过安装在箱体(13)内端面上的轴承贯穿箱体(13)而延伸至箱体(13)的内部；主轴(23)通过安装在箱体(13)一侧面上的轴承贯穿设置在箱体(13)的侧面上；伞齿轮组(22)由第一伞齿轮(25)和第二伞齿轮(26)组成，其中第一伞齿轮(25)与位于箱体(13)内部的主轴(23)端部键连接，第二伞齿轮(26)平键联接安装在通过轴承支撑于箱体(13)内端面上的丝杠螺母(26)端部，并与第一伞齿轮(25)相啮合；而手轮(24)则安装在主轴(23)上位于箱体(13)外部的一端。

3.根据权利要求1所述的碳纤维增强树脂基复合材料热-电损伤测试系统，其特征在于：所述的控制装置包括主控计算机(1)、信号发生器(2)、电流源(3)、电分流器(4)、数据采集器(5)、分流器电压采集电路(6)、电极电压采集电路(7)、温度传感器(8)、测力传感器(9)和应变采集装置(10)；其中：主控计算机(1)为整个测试系统的控制核心，用于完成信号控制、数据采集及存储操作；信号发生器(2)为可控信号发生装置，其输入端与主控计算机(1)连接，输出端与电流源(3)连接，用于根据主控计算机(1)的指令产生相应的信号，从而控制电流源(3)的输出电流；电流源(3)为可控电流源，用于为试件提供测试电流，其输入端与信号发生器(2)相连接，两个输出端分别与试件机械加载装置上的固定端电极(17)和滑动端电极(19)以及电分流器(4)相连接，形成一闭合的测试回路；电分流器(4)为纯电阻性器件，用于检测测试回路中的电流；数据采集器(5)为多路数据采集电路，其输出端与主控计算机(1)相连接，输入端分别与分流器电压采集电路(6)、电极电压采集电路(7)、温度传感器(8)、测力传感器(9)和应变采集装置(10)相连接，用于采集测试所必需的各种信号；分流器电压采集电路(6)为电压信号采集电路，用于获取电分流器(4)两端的电压；电极电压采集电路(7)为电压信号采集电路，用于获取固定端电极(17)和滑动端电极(19)之间的电压；温度传感器(8)安装在试件表面，用于获取试件表面的温度信息；测力传感器(9)为压力信号传感器，安装在试件机械加载装置上，用于获取试件所承受的压力；应变采集装置(10)由应变测试仪和应变片组成，用于获取试件的应变信息，其中应变片安装在试件表面，其通过专用电缆与应变检测仪连接。