[实用新型]一种用于模拟动态多场耦合环境的测试装置

说明书

本实用新型公开了一种用于模拟动态多场耦合环境的测试装置，属于材料测试领域，包括测试模块和动态磁流体密封模块，测试模块包括箱体（13），箱体（13）中部设有水平方向的样品放置区（10），测试模块上围绕样品放置区（10）中部位置设置检测区（6），样品放置区（10）与检测区（6）相连通，测试模块上围绕样品放置区（10）左右两侧分别设置有动态磁流体密封模块。本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于模拟动态多场耦合环境的测试装置，该装置配合疲劳试验机，可以真实模拟材料在动态力‑化‑流场‑温度等多场耦合作用下的服役行为，适用于流体介质环境中，尤其是流体腐蚀环境中，材料在动态载荷作用下的腐蚀和疲劳实验。

技术领域

本实用新型属于材料测试领域领域，具体涉及一种用于模拟动态多场耦合环境的测试装置。

背景技术

真实、准确评价材料或结构件的服役行为是材料工作者普遍关注的一个技术问题。现实中，大部分材料或者结构件在服役过程中经常受到多场耦合作用，包括流场、温度场、应力场以及化学场的共同作用，如海洋平台通常受到流场、应力场以及海水的共同作用，又如油气管道在服役过程中受到腐蚀气体形成的流场和外在应力场共同作用。在流场、应力场以及化学介质共同作用下，材料的性能衰减速度较快，并对服役行为产生显著影响。因此，如何真实地模拟多场耦合环境是科学评估材料相关物理、机械性能的关键。

传统的多场耦合环境模拟装置多采用橡胶圈对化学介质进行机械密封，主要适用于样品承受静态载荷作用的情形，而当样品受到动态载荷作用，尤其是往复载荷作用时常出现化学介质的泄漏，为此大部分模拟装置将夹具与样品一起放置于化学介质中以减少动态载荷作用下化学介质的泄漏，如专利（CN 107290229 B）提出一种高温高压冲蚀腐蚀疲劳测试装置，夹具与样品一起放置于高温高压釜内部。然而由于大部分夹具为金属，与异质金属样品直接接触容易出现电偶腐蚀造成实验数据的失真。因此如何实现经济、有效的动态密封，并避免电偶腐蚀是动态多场耦合环境模拟的关键。

为此，亟需设计一种用于模拟动态多场耦合环境的测试装置，在实现动态载荷作用下化学介质动密封的基础上，以科学地评价材料在动态多场耦合环境下的服役行为。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于模拟动态多场耦合环境的测试装置，该装置配合疲劳试验机，可以真实模拟材料在动态力-化-流场-温度等多场耦合作用下的服役行为，适用于流体介质环境中，尤其是流体腐蚀环境中，材料在动态载荷作用下的腐蚀和疲劳实验。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种用于模拟动态多场耦合环境的测试装置，包括测试模块和动态磁流体密封模块，所述测试模块包括箱体，所述箱体中部设有水平方向的样品放置区，所述测试模块上围绕所述样品放置区中部位置设置检测区，所述样品放置区与所述检测区相连通，所述测试模块上围绕所述样品放置区左右两侧分别设置有动态磁流体密封模块，左右两侧的所述动态磁流体密封模块分别与所述检测区左右两侧紧邻，所述动态磁流体密封模块与电磁发射器相连，所述电磁发射器与电源相连；

所述测试模块还包括容器，所述检测区下端开口连通管道伸入容器内，所述检测区上端开口连通管道依次与流量控制器和泵相连，所述泵的抽水管道伸入所述容器内，所述容器内装入化学介质，所述化学介质与温度控制器相连，所述流量控制器与所述温度控制器分别与电源相连。

所述动态磁流体密封模块包括密封体，所述密封体内设有空腔和若干磁球，所述空腔与所述样品放置区相连通，所述磁球直径小于或等于所述空腔与所述样品放置区垂直距离，所述密封体上端设置有磁流变液箱，所述磁流变液箱上端与外侧相通并在顶端设有可拆卸堵头，所述磁流变液箱下端与所述空腔相连通。

所述空腔左右两端分别设有密封橡胶圈。

所述密封橡胶圈为Y型橡胶圈，所述Y型橡胶圈的Y上端部分垂直放置在所述空腔的左右两侧。