[实用新型]一种高温环境下的动态冲击试验装置

说明书

本实用新型属于结构热强度、热环境地面模拟试验领域，具体涉及一种高温环境下的动态冲击试验装置。模拟高温工作状态下结构的动态冲击响应，通过整体与局部加热源作用于加热箱体内部，试件、工装与箱体整体安装固定于动态冲击台，外部采用非接触式测量设备记录试验过程。本实用新型采用全封闭加热，非接触式大功率智能加热热源，可以模拟舰船燃气轮机以及飞行器发动机工作时内部高温环境，可以控制气动热环境方向与升温速率。利用非接触式红外热成像仪，三维DIC相机以及高速摄像机记录高温环境下的动态冲击试验过程。

技术领域

本实用新型属于结构热强度、热环境地面模拟试验领域，具体涉及一种高温环境下的动态冲击试验装置。

背景技术

发动机以及燃气轮机内部结构在工作状态时会面临恶劣的气动热环境，即使采取多种降温措施，结构部分温度仍然达到上千摄氏度，严酷的高温环境会造成结构材料性能的下降，同时引起结构内部的热变形和热应力，削弱整机材料的强度极限和结构的承载能力，进而诱发结构变形，表面点蚀等严重的后果。

除正常工作载荷外，在高温环境下的工作载荷和极端冲击载荷同时作用下，将对关键部件的承载能力提出极其严峻的挑战，因此深入开展高温环境下关键结构的抗冲击性能研究具有重要的应用价值。

对此，本实用新型拟在设计一种高温环境下的动态冲击试验设备。提供关键部件冲击环境和高温环境并行的综合试验台，为提升涉及高温工作状态下的部件和整机的抗冲击能力提供试验保障条件。

实用新型内容

本实用新型提供的是能提供关键部件冲击环境和高温环境并行的，为提升涉及高温工作状态下的部件和整机的抗冲击能力提供试验保障条件的一种高温环境下的动态冲击试验装置。

本实用新型的目的通过如下技术方案来实现：

一种高温环境下的动态冲击试验装置，包括动态冲击试验台、加热箱体、加热系统、耐高温合金工装和非接触式测量装置，所述的加热箱体的四个侧面及顶面均带有观察窗，加热箱体与动态冲击试验台之间添加有耐高温材料，加热箱体固定在动态冲击试验台上；所述的非接触式测量装置分别设置在加热箱体两侧面及顶面外；所述的耐高温合金工装设置在加热箱体内部并固定在加热箱体底面，试验时采用的试件固定安装在耐高温合金工装上；所述的加热系统包括固定式石英灯加热热源和可移动式局部石英灯辐射加热热源，固定式石英灯加热热源分别安装在加热箱体内部两侧面和顶面的壁面上，可移动式局部石英灯辐射加热热源设置在加热箱体内部。

本实用新型还可以包括：

所述的可移动式局部石英灯辐射加热热源包括可调整式水平石英灯加热源、可调整式竖直石英灯加热源、光滑导轨和侧面加热源；方形框架由两个水平固定块与两根竖直固定柱首尾相连构成；每组方形框架的两个水平固定块之间安装两条光滑导轨；一组方形框架的两条光滑导轨之间安装有一个局部水平固定块，另一组方形框架的两条光滑导轨之间安装有一个局部水平固定块和两个局部竖直固定块，可调整式水平石英灯加热源设置在两组方形框架的两个局部水平固定块之间，可调整式竖直石英灯加热源设置在方形框架的两个局部竖直固定块之间；侧面加热源由两个局部竖直固定块和安装在两个局部竖直固定块之间的可调整式竖直石英灯加热源组成；每组侧面加热源的两端分别安装在两组方形框架的两条导轨上，且两组侧面加热源相互平行。

所述的安装在加热箱体的四个侧面及顶面的观察窗为耐高温玻璃钢观察窗；所述的添加在加热箱体与动态冲击试验台之间耐高温材料为耐高温高密度玻璃纤维棉。

所述的非接触式测量装置包括红外线热成像仪、高速摄像机和三维DIC相机，其中红外线热成像仪与高速摄像机设置在加热箱体两侧的观察窗外，三维DIC相机设置在加热箱体顶面的观察窗外。

本实用新型的有益效果在于：