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材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统及方法
张海龙; 蔡凤海; 朱志伟; 陈洋
Rights Holder中国科学院深海科学与工程研究所
Application Date2019-04-17
2019-06-11
Application NumberCN201910306781.X
Open (Notice) NumberCN109870347A
Abstract本发明提供一种材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统及方法,包括压力筒,可以向压力筒内注水加压,从而模拟深海超高压环境,在压力筒内形成较大的围压环境场,保证材料样品的测试环境接近于实际深海环境中,并且通过水下使用的液压源和旋转电机控制试验机对材料样品进行拉伸或压缩或弯曲试验,材料样品在形变的过程中由应变片采集相应的数据,并将采集的数据传输到显示模块进行显示,从而可以供外部工作人员对材料样品的力学性能特征进行查看,由于采用的是水下液压源,因此规避了超高压环境下动密封的问题,在保证超高压的情况下保证密封性,为材料样品的力学性能测试提供稳定的测试环境。
Claim1.材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统,其特征在于,包括: 试验机,用于对材料样品进行力学性能测试; 压力筒,用于放置试验机,为试验机提供围压环境场; 液压源,与试验机连接,控制试验机对材料样品进行测试; 数据采集系统,用于采集材料样品的力学性能并进行显示; 增压系统,为压力筒提供高压水; 控制机,设置在压力筒外部,控制液压源工作; 所述试验机包括用于固定材料样品一端的托盘、夹具以及第一驱动机构,所述第一驱动机构与夹具连接,所述液压源控制第一驱动机构动作带动夹具对材料样品进行拉伸或压缩;所述数据采集系统包括用于固定在材料样品上的数据采集器以及显示模块,所述显示模块设置在压力筒外部并与数据采集器电连接;所述试验机、液压源置于压力筒内,所述增压系统与压力筒连接。 2.根据权利要求1所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统,其特征在于,还包括照明系统、摄像系统以及供电模块,所述照明系统、摄像系统以及供电模块设置在试验机上,所述供电模块分别与照明系统、摄像系统、控制机电连接。 3.根据权利要求1所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统,其特征在于,所述试验机包括架体以及底座,所述架体设置在底座上,所述托盘、液压源设置在底座上,所述夹具、第一驱动机构固定在架体上并位于托盘的上方。 4.根据权利要求3所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统,其特征在于,所述试验机还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构设置在托盘下方,所述第二驱动机构与控制机电连接,所述第二驱动机构旋转托盘使材料样品弯曲。 5.根据权利要求3所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统,其特征在于,所述试验机还包括回收筒,所述回收筒设置在托盘上用于放置材料样品的位置处。 6.根据权利要求1所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统,其特征在于,所述增压系统包括增压站、供液站以及供油站,所述增压站与压力筒连通,所述增压站与供液站、供油站连接。 7.根据权利要求1所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统,其特征在于,所述液压源包括压力补偿油箱、水下电机、油泵、电磁换向阀以及分流集流阀,所述油泵分别与水下电机、压力补偿油箱以及电磁换向阀连接,所述电磁换向阀与分流集流阀连接,所述分流集流阀与第一驱动机构连接。 8.根据权利要求1所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统,其特征在于,所述压力筒上方设置有筒盖,所述筒盖上设置有水密连接器,所述控制机通过水密连接器与液压源、供电模块电连接,所述数据采集系统还包括数据采集仪,所述数据采集仪与显示模块电连接,所述数据采集仪通过水密连接器与数据采集器电连接。 9.根据权利要求1所述的材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统,其特征在于,所述试验机还包括升降机构,所述升降机构与液压源连接,所述升降机构设置在托盘下方。 10.基于权利要求1-9任一所述材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统的材料深水超高压力状态下的力学性能测试方法,其特征在于,包括以下步骤: 将材料样品放置在托盘上,固定材料样品一端,夹具夹紧材料样品的另一端; 将数据采集器固定到材料样品上; 将试验机置于压力筒内,启动增压系统向压力筒内进行注水加压; 控制机控制液压源带动第一驱动机构工作,第一驱动工作对材料样品进行拉伸或压缩; 数据采集器采集材料样品形变数据并发送到显示模块; 显示模块显示材料样品的力学性能特征。
Country中国
Language中文
Agency广州三环专利商标代理有限公司
IPC Classification NumberG01N3/02 ;G01N3/12
CPC Classification NumberG01N3/02 ; G01N3/12
Subtype发明专利
Document Type专利
Identifierhttp://ir.idsse.ac.cn/handle/183446/7166
Collection深海工程技术部_工程实验室
Affiliation中国科学院深海科学与工程研究所
Recommended Citation
GB/T 7714
张海龙,蔡凤海,朱志伟,等. 材料深水超高压力状态下的力学性能测试系统及方法[P]. 2019-06-11.
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