[发明专利]一种低温液氧环境下材料疲劳性能测试系统

说明书

本发明公开一种低温液氧环境下材料疲劳性能测试系统，涉及材料力学试验装置技术领域；包括主机，所述主机上活动安装有密封设置的环境装置，所述环境装置内安装有夹具及变形测量引伸系统，所述夹具及变形测量引伸系统上用于安装待测试样品；所述环境装置分别通过管路连接有真空系统和液氧源。本发明提供的低温液氧环境下材料疲劳性能测试系统，能够实现材料在液氧环境下蠕变、拉伸与疲劳力学性能测试。

技术领域

本发明涉及材料力学试验装置技术领域，特别是涉及一种低温液氧环境下材料疲劳性能测试系统。

背景技术

液氧在工业和医学上有着广泛的用途。工业上常采用对液态空气进行分馏的方法制造液氧。液氧的总膨胀比高达860:1，这个优点使它在存储与运输上体现了极大的优势。但以液体火箭发动机为主的采用液氧为液体推进器的航天器，运行工况复杂。其储存液氧装置不仅承受着液氧低温强氧化的特点，在冲击、碰撞、摩擦、静电等外界刺激下，易发生化学反应，引起爆鸣、爆炸。同时，液体火箭发动机的叶片还要在富氧环境下承受着复杂载荷，易产生材料性能退化，为此需要进行材料在液氧环境下力学性能敏感性测试。

目前，对材料在高温、室温、低温环境下的性能测试系统较为完备。而在液氧等复杂环境下的力学性能测试平台较少，从而使得材料在液氧环境下的性能测试不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温液氧环境下材料疲劳性能测试系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现材料在液氧环境下蠕变、拉伸与疲劳力学性能测试。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种低温液氧环境下材料疲劳性能测试系统，包括主机，所述主机上活动安装有密封设置的环境装置，所述环境装置内安装有夹具及变形测量引伸系统，所述夹具及变形测量引伸系统上用于安装待测试样品；所述环境装置分别通过管路连接有真空系统和液氧源。

可选的，所述主机包括底座，所述底座顶部通过框架支柱固定连接有台面，所述台面顶部通过内部中空的立柱连接有上横梁，所述上横梁上活动设置有滑轮，所述滑轮上缠绕有配重绳，所述配重绳一端与所述环境装置固定连接，所述配重绳另一端与活动设置于所述立柱内部的砝码固定连接，立柱采用空心圆管制造，将砝码安装在立柱之内，立柱的高度保证环境装置应有足够的升降空间，环境装置的重量等于主机立柱内两个砝码的重量，利用环境装置中的把手进行升降。

可选的，所述环境装置包括通过支腿设置于所述台面上的底座法兰，所述底座法兰顶部通过螺钉固定连接有底部开口的筒体，所述底座法兰与所述筒体之间设置密封垫，用于保证测试中液氧不至于泄漏，所述筒体内设置有所述夹具及变形测量引伸系统；所述筒体外固定设置有保温层，所述筒体上分别开设有液氧接口和抽真空口，所述液氧接口通过管路与所述液氧源连通，试验中将液氧通过液氧接口输送至筒体之内，所述抽真空口通过管路与所述真空系统连接；所述底座法兰底部固定设置有底座保温层，底座保温层与支腿通过机械过盈配合相连。

可选的，所述夹具及变形测量引伸系统包括固定设置于所述底座法兰上的支柱，所述支柱顶部固定连接有上框架，所述上框架通过锁母固定连接有连杆，所述底座法兰上开设有法兰通孔，所述法兰通孔位于所述连杆下方，所述法兰通孔底部固定设置有密封装置，所述密封装置内穿设有拉杆，拉杆可以在密封装置内部上下移动，所述拉杆顶部穿过所述法兰通孔后固定连接有过度杆，所述拉杆底部一侧固定连接有水平设置的引伸杆，所述引伸杆与所述底座保温层之间连接有引伸计；所述待测试样品设置于所述连杆和所述过度杆之间；所述连杆与所述锁母连接位置处设置有传感器。

可选的，所述台面上开设有台面孔，所述台面孔位于所述拉杆下方，所述台面底部固定设置有电缸，所述电缸顶部的连轴穿设于所述台面孔内，且所述连轴顶部能够与所述拉杆底部固定连接，所述电缸通过管路连接有油源。

可选的，所述电缸通过锁柱与所述台面底部固定连接。