[发明专利]一种轴流式高流速高压强试验装置

说明书

本发明涉及一种轴流式高流速高压强试验装置，包括容器、高压流体输入装置、流体输出装置、流体测速装置、水压测量装置、固定轴杆、活动轴杆及压缩气体输送装置；本发明所述装置可以通过在高流速高压强流体中进行单轴压缩试验，获取材料样品的动态力学性能，从而分析材料样品在高流速高压强流体环境中破坏的力学性能。

技术领域

本发明涉及材料力学性能测试技术领域，尤其涉及一种轴流式高流速高压强试验装置。

背景技术

材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度等)下，承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特性。了解材料的力学特性，可为设计各种工程结构时选用材料提供依据。

随着材料力学性能测试试验的不断发展，对模拟环境的复杂性要求越来越高，流体环境中，流速、压强、混合物等因素致使试验研究较空气环境中困难得多。因此，涉及流体环境中材料力学性能测试是本领域亟待解决的重大难题。

获取材料样品在高流速高压强流体条件下的力学性能，有助于对材料进行划分利用，从而选择适应于不同流体环境的材料。同时，针对流体环境中材料的破坏过程进行分析，可进一步研究材料在不同流体环境中破坏的力学性能。

目前，尚未有轴杆试验系统与高流速高压强模拟流体环境相结合的材料单轴压缩试验，为此，本发明提供一种新型轴流式高流速高压强试验装置，用于测试材料样品的力学性能，分析材料样品在高流速高压强流体环境中单轴加载的变化情况。

发明内容

本发明提供了一种轴流式高流速高压强试验装置，可以通过在高流速高压强流体中进行单轴压缩试验，获取材料样品的动态力学性能，从而分析材料样品在高流速高压强流体环境中破坏的力学性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种轴流式高流速高压强试验装置，包括容器、高压流体输入装置、流体输出装置、流体测速装置、水压测量装置、固定轴杆、活动轴杆及压缩气体输送装置；所述容器在1个侧板的中部开设流体入口，在与流体入口相对的另一个侧板的中部设流体出口，其中流体入口与高压流体输入装置相连，流体出口与流体输出装置相连；容器在底板的中部开设轴杆孔一，在顶板的中部开设轴杆孔二，固定轴杆向上穿过轴杆孔一后伸入到容器中，试样置于固定轴杆的顶部；活动轴杆向下穿过轴杆孔二后伸入到容器中，其底端与试样的顶面紧密接触；试样位于容器的中心位置；所述压缩气体输送装置由压缩气体管道及气体压缩机组成，容器的顶板上开设有压缩气体入口，通过压缩气体管道连接气体压缩机；容器在不设流体入口和流体出口的2个侧板中部开设通孔，其中一个侧板上开设取放样及观察孔，在与该侧板相对的另一个侧板上并列开设测速杆一安装孔、压力传感器安装孔及测速杆二安装孔；所述流体测速装置中的测速杆一、测速杆二分别对应安装在测速杆一安装孔、测速杆二安装孔中；所述水压测量装置中的压力传感器安装在压力传感器安装孔中；流体入口、流体出口、轴杆孔一、轴杆孔二及压缩气体入口均设密封结构，取放样及观察孔通过透明密封端盖密封。

所述高压流体输入装置由流体入口管及沿流体流动方向依次安装在流体入口管上的高压流体泵、入口流体控制开关、入口超声波流量计组成；流体入口管的一端连接流体输入管道，另一端穿过流体入口后伸入容器内；所述流体入口管与流体入口之间通过密封管螺纹密封连接。

所述流体输出装置由流体出口管及沿流体流动方向依次安装在流体出口管上的出口超声波流量计、出口流体控制开关组成；流体出口管的一端连接流体输出管道，另一端穿过流体出口后伸入容器内；所述流体出口管与流体出口之间通过密封管螺纹密封连接。

所述容器为正方体容器。

所述透明密封端盖由座圈及盖体组成，座圈与取放样及观察孔外侧的容器侧板固定连接，盖体与座圈通过密封管螺纹密封连接。