[发明专利]一种基于圆形轮的电磁热力多场同步动态加载装置

说明书

本发明公开了一种基于圆形轮的电磁热力多场同步动态加载装置，包括载台、圆形轮、脉冲功率电源、驱动轴以及压力杆，圆形轮位于载台上方，脉冲功率电源通过导体连接到载台和圆形轮，被测对象固定在载台上，圆形轮通过压力杆压紧在被测对象上表面；圆形轮与驱动轴相连接处还套接有水平移动杆，圆形轮和驱动轴可随水平移动杆做水平往复运动。本发明通过调控脉冲功率电源的输出参数、压力杆的压力及圆形轮的转速，实现电、磁、热、力的同步控制，进而实现电磁热力多场耦合极端条件的同步动态加载。

技术领域

本发明涉及测试设备技术领域，具体涉及一种基于圆形轮的电磁热力多场同步动态加载装置。

背景技术

在极端电磁能、材料科学、高端装备研究及应用领域，涉及到电-磁-热-力多场耦合极端条件的同步出现。在此种极端电-磁-力-热耦合条件下，材料性能面临严峻考验。目前，现有的电-磁-力-热同步加载装置，仅能实现其中某个极端条件的静态等效加载或某些条件耦合的低参数同步加载，尚无法为检验材料在电-磁-热-力多场耦合极端条件下的损伤现象和研究此种极端条件下的材料机理提供测试环境，无法解决国防、工业中极端电磁能、材料科学、高端装备的科研所面临的电-磁-热-力多场耦合的极端测试条件问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于圆形轮的电磁热力多场同步动态加载装置，包括载台、圆形轮、脉冲功率电源、驱动轴以及压力杆，圆形轮位于载台上方，脉冲功率电源通过导体连接到载台和圆形轮，圆形轮与驱动轴输出端相连接，被测对象固定在载台上，圆形轮通过压力杆压紧在被测对象上表面，圆形轮与驱动轴相连接处还套接有水平移动杆，圆形轮和驱动轴可随水平移动杆做水平往复运动。

作为上述方案进一步的优选：

所述载台、圆形轮以及被测对象均为导体。

作为上述方案进一步的优选：

所述压力杆垂直设于驱动轴与圆形轮相连接处。

作为上述方案进一步的优选：

所述圆形轮通过传动轴与驱动轴输出端连接，传动轴连接至圆形轮中心并与其相垂直，驱动轴输出端依次设有第一联轴器、绝缘垫片和第二联轴器，第二联轴器另一端连接至传动轴。

作为上述方案进一步的优选：

所述传动轴上还通过轴承套接有导电环。

作为上述方案进一步的优选：

所述脉冲功率电源的一个输出端通过导线与载台连接、另一个输出端通过导线、导电环、传动轴与圆形轮相连接。

作为上述方案进一步的优选：

所述圆形轮表面包覆有包层，包层为导体。

本发明的有益效果：通过对脉冲功率电源的输出参数、压力杆压力及圆形轮转速的调控，实现电、磁、热、力的同步控制，进而实现电磁热力多场耦合极端条件的同步动态加载，对研究材料在极端电磁热力条件下的损伤现象和机理意义重大，具体如下：

（1）、本发明的基于圆形轮的电磁热力多场同步动态加载装置，工作时，满足被测对象通脉冲电流的同时，控制所需压力的加载及圆形轮的旋转速度，在旋转过程，与被测对象摩擦产生大量的摩擦热，并结合脉冲电流产生的大量焦耳热和电弧热，使被测对象表面的温度极速升高，同时脉冲电流在被测对象与圆形轮之间产生极大电磁力，结合压力杆压力、摩擦力以及热应力，使被测对象应力快速上升，从而实现了电-磁-热-力多场耦合极端条件的同步动态加载；

（2）、本发明中使用圆形轮移动轴旋转，在线接触的滚动摩擦的同时产生水平的滑动位移，可以实现对一个平面型被测对象的测试，使整个被测平面全部加载到相同条件的载荷，被测对象与圆形等宽轮的有效接触面积扩大，相当于测试面积扩大，更能接近实际应用环境，数据更有效；使用圆形轮，除实现大面积等条件测试外，还实现了该测试条件下测试载荷量的均匀施加，即被测试面积上每一个点，测试载荷数值一致性好，极大利于对被测对象的研究，且圆形轮易于加工制造。

附图说明