[实用新型]一种多试件粘接接头湿热循环与交变载荷耦合试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多试件粘接接头疲劳试验装置，能对多个粘接试件同时进行交变载荷与温度湿度循环耦合的动态试验装置，能够有效模拟粘接结构在复杂环境和应力状态下的受力机理和疲劳特性。

背景技术

目前，高速动车技术高速发展，车用胶接剂在高速动车组车窗玻璃上应用广泛。车窗粘接结构在一定使用寿命后，车窗胶接剂的强度还能否达到使用要求与乘客的生命安全直接相关，因此非常有必要对车窗胶粘剂的疲劳老化特性进行研究，疲劳老化特性能够通过疲劳试验进行验证分析。

结合实际车窗粘接结构的作用环境和受力情况进行分析，车窗胶接剂主要受温度湿度和交变载荷的影响。一、高度动车组运行范围广，往往从北方运行到南方，温度湿度变化大，车窗胶接剂易受温度湿度变化引起的环境疲劳。二、当高速动车组在高速行驶时高速气流导致车窗受负压，车窗胶接剂受垂直于窗体的拉伸载荷作用；当车体静止时车窗内外气压平衡，车窗胶接剂不受垂直于窗体的拉伸载荷作用。车窗正负气压的交替变化，导致车窗胶接剂受垂直于窗体的拉伸交变载荷作用。因此动车在运行的整个过程中车窗胶接剂主要受温度湿度变化和垂直于窗体的拉伸交变载荷的影响。

在研究车窗胶接剂疲劳和老化特性时，由于无法直接对整个动车车窗粘接结构进行受力分析，只能通过粘接试件代替车窗粘接结构来模拟其受力(交变载荷)和工作环境(温度湿度)因素的影响。

实用新型团队为了对粘接试件进行疲劳试验，申请了实用新型专利201510598834.1，公布了一种多试件粘接接头蠕变实验加载装置，该装置采用弧形杠杆和杠杆支座组件，可以对多个粘接试件同时串联加载。装置对硬脂胶粘接接头适用，当对软脂胶进行试验时，由于在试验过程中所有试件采用串联加载，试件变形会有一定叠加，变形叠加导致最后试件偏转角度过大，试件受力受影响，且该装置没有说明能进行高低温湿热循环试验。为了针对软脂胶粘接接头变形大的问题，实用新型团队申请了实用新型专利201610403941.9，公布了一种多试件湿热循环与交变载荷耦合动态试验装置，可以实现对粘接试件进行交变载荷和湿热循环实验，通过钢丝绳和滑轮进行加载，避免了软脂胶变形大对其他试件的影响。当设计出实物时发现，当对十几个粘接接头进行不同温度湿度的载荷施加时，即使滑轮配有石墨轴承，载荷一定程度上还会受滑轮摩擦力的影响，导致钢丝绳传递的载荷会逐级递减，第一个试件与最后一个试件受力相差在10％左右，每个粘接试件所受的载荷无法同时完全保持一致。

现有疲劳试验装置，有明显的缺点和不足：一是试件加载过程中，受力易受加载结构的重量和摩擦力影响，试验过程中受力不稳定，导致每个试件受力不相等。二是对作用于粘接试件的载荷无法进行实时测量，无法排除结构部件的重量和摩擦力对试件作用力的影响，不确定试件所受载荷是否等于实验方案计划载荷。

为了保证每个试件受力一致，避免试件受加载结构摩擦力影响，且能对作用于粘接试件的载荷进行实时测量，避免结构部件的重量和摩擦力对试件作用力的影响，需要设计一种疲劳试验装置，能对多个试件加载相同大小和方向的力，且能对作用于粘接试件的载荷进行实时测量，确保试件载荷等于实验方案计划载荷。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有粘接剂疲劳实验技术存在的不足，实用新型一种结构紧凑、可靠性高，能对多个试件粘接接头进行交变载荷与温度湿度循环耦合疲劳试验装置。

本实用新型疲劳试验装置及方法能对多个粘接试件同时进行加载，实现多个粘接试件在不同环境温度湿度下所受的交变或恒定载荷一样且载荷与试验设定值一致。该试验装置及控制方法能实现对粘接试件进行不同温度湿度下的疲劳试验，建立与车窗胶接剂实际作用环境和受力情况近似等效的试验工况，方便后期对车窗胶接剂的疲劳和老化特性进行研究。

根据附图，说明如下：

一种多试件粘接接头湿热循环与交变载荷耦合试验装置，主要由多试件粘接接头疲劳实验加载装置、高低温湿热环境箱、总控制器三大部分组成；