[发明专利]冲击和瞬态高温耦合下测试材料力学劣化行为的试验装置

权利要求书

1.基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：包括加速单元(1)、火灾发生单元(3)、直线轨道(4)和控制单元(5)，所述加速单元(1)用于对撞击试样(2)进行加速，所述加速单元(1)与直线轨道(4)的一端衔接，所述直线轨道(4)的另一端穿过外壳(301)的前端面与外壳(301)内部连通，所述火灾发生单元(3)包括外壳(301)，所述外壳(301)固定设置在地面上，所述外壳(301)的后端面与承力墙(302)相接触，在所述外壳(301)的后端面设置有上下贯通的豁口(303)，在所述豁口(303)内设置有与豁口(303)大小相对应的被撞击试样(304)，在所述外壳(301)的左右两侧均设置有刚性支架(305)，在两个所述刚性支架(305)上共同设置有电控水平移动台(306)，在所述电控水平移动台(306)的下表面设置有多个液压千斤顶(307)，所述液压千斤顶(307)用于向下压紧被撞击试样(304)，在所述外壳(301)的左右两个端面均安装有排风扇(308)，用于在外壳(301)内的烟雾过量时，排出外壳(301)内部的烟雾，在所述外壳(301)的左端面和右端面设置有半球形耐高温无机玻璃罩(309)，所述半球形耐高温无机玻璃罩(309)的外侧面安装有高速摄像机，用于拍摄试验过程，在所述外壳(301)内腔的底部设置有燃烧槽(311)，所述燃烧槽(311)用于放置燃油，在所述外壳(301)上设置有多个燃气喷头(312)、氧气喷头(313)和一号点火器(314)，所述燃气喷头(312)、氧气喷头(313)和一号点火器(314)从外部伸入外壳(301)内部，在所述燃气喷头(312)和氧气喷头(313)上均设置有电磁阀，所述燃气喷头(312)和氧气喷头(313)均朝向被撞击试样(304)被撞击的部分，所述控制单元(5)通过控制加速单元(1)中铜质电磁线圈(108)的通断电，实现对撞击试样(2)的加速；通过控制液压千斤顶(307)来压紧被撞击试样(304)，给被撞击试样(304)提供荷载压力；通过控制排风扇(308)，实现烟雾的排出；通过控制燃气喷头(312)和氧气喷头(313)上的电磁阀，实现燃气和氧气的释放；通过控制一号点火器(314)对燃气和燃油进行点燃；通过控制高速摄像头来采集试验的图像。

2.根据权利要求1所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：所述加速单元(1)包括环形PVC壳体(101)，在所述环形PVC壳体(101)的内部设置有环形铝合金轨道，所述环形铝合金轨道由多段弧形轨道(102)拼接而成，且第一段弧形轨道(102)与第二段弧形轨道(102)通过铰接的方式连接，在第一段所述弧形轨道(102)的两侧均设置有夹紧舵机(103)，在所述夹紧舵机(103)的输出轴上设置有夹紧板(104)，通过两侧的夹紧舵机(103)带动夹紧板(104)进行转动，实现第一段弧形轨道(102)的夹紧定位或者松开，所述夹紧舵机(103)位于第一段弧形轨道(102)的中后部，在第一段所述弧形轨道(102)的外侧设置有拨动舵机(105)，所述拨动舵机(105)位于第一段弧形轨道(102)的前端，在所述拨动舵机(105)的输出轴上设置有拨动板(106)，通过所述拨动板(106)实现第一段所述弧形轨道(102)和最后一段弧形轨道(102)的分离，在所述弧形轨道(102)的侧面设置有卡槽(107)，所述卡槽(107)用于对撞击试样(2)形成卡装，在所述环形PVC壳体(101)上设置有与多段弧形轨道(102)一一对应的铜质电磁线圈(108)，所述铜质电磁线圈(108)用于对撞击试样(2)进行加速。

3.根据权利要求2所述的基于冲击和瞬态高温耦合作用下测试材料力学劣化行为的试验装置，其特征在于：在所述环形PVC壳体(101)内还设置有速度传感器(109)，所述速度传感器(109)位于第一段弧形轨道(102)的一侧，所述速度传感器(109)用于向控制单元(5)传递撞击试样(2)的速度。