采用本實用新型專利技術的一種高寒氣候戶外環境?拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，包括機箱（12）及位于機箱（12）內的測試裝置，在所述機箱（12）的頂面設置有兩根相對的立柱（6）且分別位于所述機箱（12）頂面的兩端，在兩根立柱（6）的上部套設有上橫梁（2），在所述上橫梁（2）的外側面上安裝有靜載加荷機構（1），在所述上橫梁（2）的內側面上安裝有夾具（3），還包括設置在高寒氣候戶外環境下的隔離室（18），所述上橫梁（2）、靜載加荷機構（1）和所述夾具（3）位于所述隔離室（18）外，所述機箱（12）及機箱內的測試裝置位于所述隔離室（18）內。采用本實用新型專利技術的實驗裝置，能夠測試出材料在高寒戶外環境下真正的力學性能。
【技術實現步驟摘要】
一種高寒氣候戶外環境-拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置
：本技術涉及材料力學性能試驗領域，特別涉及一種可在高寒氣候戶外環境開展材料拉、壓、彎載荷疲勞試驗的試驗設備。
技術介紹
：隨著我國戰略需求的轉變，高寒邊疆環境早已成為裝備服役的熱點區域，高寒、大溫差、太陽輻射等嚴酷的高寒氣候環境對裝備環境適應性提出了嚴峻的考驗。高寒氣候環境服役的裝備材料，由于長時間的復雜高寒氣候環境與反復的拉伸、壓縮、彎曲等工況載荷的耦合作用，導致裝備關鍵結構件和部分功能件提前腐蝕/老化失效，裝備整體性能急劇下降，嚴重影響裝備的可靠安全服役。因此，提供先進、有效的試驗裝置研究高寒氣候環境與拉、壓、彎工況載荷耦合作用下的裝備材料力學性能變化已經成為保障裝備高寒氣候環境服役必不可少的基本要求。目前，國內外對于高寒氣候環境與拉、壓、彎工況載荷耦合作用下的材料力學性能試驗沒有有效的方法，也沒有相關的標準和設備。為了掌握環境因素與拉、壓、彎工況載荷相互作用下材料性能變化，研究人員在普通疲勞試驗裝置基礎上增加能夠實驗室模擬溫度、濕度等環境因素的環境箱，如中國專利“深冷環境材料力學性能檢測試驗裝置（CN102798573A）”公開了一種可實現從常溫到液氮溫度的材料疲勞試驗裝置，中國專利“液氮溫區材料三點彎曲多試樣連續測試裝置（CN103900914A）”公開了一種低溫下多試樣自動換樣、一次裝樣可連續測試多個試樣的三點彎曲測試裝置。目前，已有的疲勞試驗裝置，僅僅是將普通疲勞試驗裝置增加能夠實驗室模擬溫度、濕度等環境因素的環境箱，通常僅能進行單一環境條件的模擬。高寒氣候環境下裝備服役過程中，除遭受反復的拉、壓、彎工況載荷影響外，裝備構件材料尤其是高分子材料，通常是在太陽輻射、高寒、大溫差、濕度等多種環境因素綜合作用下腐蝕/老化失效。因此，現有的疲勞試驗裝置由于僅僅是實驗室條件下模擬單一環境因素對材料的影響，不能真實反映復雜的高寒氣候環境與拉、壓、彎工況載荷耦合作用下的疲勞力學性能變化，且現有的疲勞試驗裝置本身能否在高寒氣候戶外環境下工作也沒有相關報道。
技術實現思路
：本技術的目的在于提供一種能夠在高寒氣候戶外環境下開展材料拉、壓、彎載荷疲勞試驗等力學性能檢測的設備，克服現有疲勞試驗裝置僅能在實驗室模擬單一環境因素對材料性能影響存在的不足，填補疲勞試驗裝置在氣候環境-工況載荷耦合試驗技術方面的空白。為了達到上述目的，本技術是這樣實現的：一種高寒氣候戶外環境-拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，包括機箱及位于機箱內的測試裝置，在所述機箱的頂面設置有兩根相對的立柱，在兩根立柱的上部套設有上橫梁，在所述上橫梁的外側面上安裝有靜載加荷機構，在所述上橫梁的內側面上安裝有夾具，所述靜載加荷機構與所述夾具的一端連接，在所述夾具的另一端連接有撐桿，所述撐桿與所述機箱內的測試裝置連接，其特征在于：還包括設置在高寒氣候戶外環境下的隔離室，所述上橫梁、靜載加荷機構和所述夾具位于所述隔離室外，所述機箱及機箱內的測試裝置位于所述隔離室內。采用上述方式設置的試驗設備，能夠真實地測試出材料在高寒環境下的力學性能。使得測試結果更加真實、可靠、精確、準確。其中、所述立柱、撐桿、靜載荷加載機構、夾具等可采用耐寒材料。其中，所述上橫梁的外側面是指所述上橫梁朝向所述立柱延伸的那一面，相反的一面為內側面。為了進一步方便操作，所述隔離室部分位于地面之下，部分位于地面之上。采用這樣的設置還能提高試驗裝置的穩定性和可靠性。為了進一步提高效率，所述夾具有多個，每一個夾具都與一個撐桿的上端部連接，每一個撐桿的下端部均與下橫梁連接，所述下橫梁與所述機箱內的測試裝置連接。為了進一步提高測力精度，在每一個撐桿的下端均套設有溫度補償傳感器。進一步地，所述下橫梁與所述機箱內的振幅加載機構連接。為了進一步提高測試的穩定性，所述振幅加載機構包括與所述下橫梁連接的運動部件，所述運動部件下部通過曲柄滑塊機構驅動，所述曲柄滑塊機構通過伺服電機驅動，在所述運動部件的兩側設置有直線導軌。為了進一步提高曲柄滑塊機構調節精度，在所述曲柄滑塊機構上還設置有振幅調整墊塊。具體為在曲柄的臺階和滑塊之間墊入有嚴格公差要求的不同厚度墊塊。進一步地，在所述機箱的兩側設置有支承座，所述支撐座與所述機箱兩側面連接。為了進一步提高測試結果的準確性，在所述機箱的底面設置有角度調整機構，所述角度調整機構由至少一個可拆卸地角度架組成，在所述角度架底面設置有支座。優選地，所述角度架為兩個且可拆卸的安裝在所述支座與所述機箱的底面之間，其中一個角度架為15°，另一個角度架為30°。采用本技術的有益效果為：1.本技術的試驗裝置可在高寒氣候戶外環境下耐久工作，實現材料在高寒氣候環境-拉、壓、彎載荷耦合作用下的疲勞試驗；2.本技術的試驗裝置上半部分曝露在高寒氣候戶外環境中，包括上橫梁、立柱、夾具和試樣等，保證了試樣在真實的自然環境中進行拉、壓、彎載荷疲勞試驗；3.本技術的試驗裝置下半部分固定在鋼筋混凝土基礎內，包括電機、傳動機構、力傳感器、計算機、振幅調節機構及其它電器元件，避免了試驗裝置不耐寒部分直接暴露于高寒氣候戶外環境中，可有效保證試驗裝置長久工作；4.本技術的試驗裝置設計了擺角調整機構，試驗裝置可根據需求調整到與水平面成30°、45°、15°、90°等角度，試樣可以接收不同角度的光照、雨雪等自然環境條件腐蝕/老化的影響；5.本技術的試驗裝置設有短信報警功能，在試樣斷裂或設備發生異常時向事先設定的手機號碼發送信息，有效確保試驗的正常運行與事故的及時處理；6.本技術的實驗裝置測試出的材料的力學性能更真實可靠、準確度和精度更高。附圖說明：圖1為實施例中高寒氣候環境材料力學性能試驗裝置；圖2為不含隔離室的試驗裝置主視圖；圖3為圖2的軸測圖；圖4為機箱及測試裝置剖視圖；圖5為拉伸夾具結構圖；圖6為壓縮夾具結構圖；圖7為彎曲夾具結構圖。標號說明：1靜載加荷機構；2上橫梁；3夾具；4試件；5溫度補償傳感器；6立柱；7直線導軌；8運動部件；9支撐座；10振幅調整墊塊；11曲柄滑塊機構；12機箱；13角度調整機構；14傳動機構；15伺服電機；16主軸系統；17撐桿；18隔離室；19下橫梁；20角度架；21支座；22試件；31拉伸夾具；311夾嘴部；32壓縮夾具，322壓盤；33彎曲夾具；331壓頭；332夾具體。具體實施方式：下面結合附圖對本技術的具體實施方式作進一步詳細的說明，但本技術并不局限于這些實施方式，任何在本實施例基本精神上的改進或代替，仍屬于本技術權利要求所要求保護的范圍。實施例：如圖1-7所示，一種高寒氣候戶外環境-拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，包括機箱12及位于機箱12內的測試裝置，在所述機箱12的頂面設置有兩根相對的立柱6且分別位于所述機箱12頂面的兩端，在兩根立柱6的上部套設有上橫梁2，在所述上橫梁2的外側面上安裝有靜載加荷機構1，在所述上橫梁2的內側面上安裝有夾具3，所述靜載加荷機構1與所述夾具3的一端連接，在所述夾具3的另一端連接有撐桿17，所述撐桿17與所述機箱12內的測試裝置連接，還包括設置在高寒氣候戶外環境下的隔離室18，所述上橫梁2、靜載加荷機構1和所述夾具3位于所述隔離室18外，所述機箱本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高寒氣候戶外環境?拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，包括機箱（12）及位于機箱（12）內的測試裝置，在所述機箱（12）的頂面設置有兩根相對的立柱（6），在兩根立柱（6）的上部套設有上橫梁（2），在所述上橫梁（2）的外側面上安裝有靜載加荷機構（1），在所述上橫梁（2）的內側面上安裝有夾具（3），所述靜載加荷機構（1）與所述夾具（3）的一端連接，在所述夾具（3）的另一端連接有撐桿（17），所述撐桿（17）與所述機箱（12）內的測試裝置連接，其特征在于：還包括設置在高寒氣候戶外環境下的隔離室（18），所述上橫梁（2）、靜載加荷機構（1）和所述夾具（3）位于所述隔離室（18）外，所述機箱（12）及機箱內的測試裝置位于所述隔離室（18）內。
【技術特征摘要】
1.一種高寒氣候戶外環境-拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，包括機箱（12）及位于機箱（12）內的測試裝置，在所述機箱（12）的頂面設置有兩根相對的立柱（6），在兩根立柱（6）的上部套設有上橫梁（2），在所述上橫梁（2）的外側面上安裝有靜載加荷機構（1），在所述上橫梁（2）的內側面上安裝有夾具（3），所述靜載加荷機構（1）與所述夾具（3）的一端連接，在所述夾具（3）的另一端連接有撐桿（17），所述撐桿（17）與所述機箱（12）內的測試裝置連接，其特征在于：還包括設置在高寒氣候戶外環境下的隔離室（18），所述上橫梁（2）、靜載加荷機構（1）和所述夾具（3）位于所述隔離室（18）外，所述機箱（12）及機箱內的測試裝置位于所述隔離室（18）內。2.如權利要求1所述的高寒氣候戶外環境-拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，其特征在于：所述隔離室（18）部分位于地面之下，部分位于地面之上。3.如權利要求1或2所述的高寒氣候戶外環境-拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，其特征在于：所述夾具（3）有多個，每一個夾具（3）都與一個撐桿（17）的上端部連接，每一個撐桿（17）的下端部均與下橫梁（19）連接，所述下橫梁（19）與所述機箱（12）內的測試裝置連接。4.如權利要求3所述的高寒氣候戶外環境-拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，其特征在于：在每一個撐桿（17）的下端均套設有溫度補償傳感器（5）。5.如權利要求4所述的高寒氣候戶外環境-拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，其特征在于：所述下橫梁（19）與所述機箱（12）內的振幅加載機構連接。6.如權利要求5所述的高寒氣候戶外環境-拉、壓、彎載荷耦合試驗裝置，其特征在于：所述振...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅來正，王曉輝，未來，肖勇，張泳，谷春華，吳帥，劉彥波，趙晶晶，劉學罡，
申請(專利權)人：中國兵器工業第五九研究所，長春機械科學研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：重慶,50
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