一种电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置，包括载台、等宽凸轮、压力机构以及脉冲功率电源，脉冲功率电源通过导体分别与载台、等宽凸轮连接，被测对象固定在载台上，等宽凸轮通过压力机构作用压紧在被测对象上表面，等宽凸轮上还连接有驱动机构，通过驱动机构使等宽凸轮旋转，与被测对象形成相对运动。本发明专利技术通过调控脉冲功率电源的输出参数、压力机构的输出压力及等宽凸轮的旋转速度，实现电、磁、热、力的同步控制，进而实现电磁热力多场耦合极端条件的同步动态加载。多场耦合极端条件的同步动态加载。多场耦合极端条件的同步动态加载。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置


[0001]本专利技术涉及测试设备
，具体涉及一种电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置。

技术介绍

[0002]在极端电磁能、材料科学、高端装备研究及应用领域，涉及到电
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热
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力多场耦合极端条件的同时出现。在此种极端电
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磁
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力耦合条件下，材料性能面临严峻考验。目前，现有的电
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磁
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力同步加载装置，仅能实现其中某个极端条件的静态等效加载或某些条件耦合的低参数同步加载，尚无法为检验材料在电
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热
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力多场耦合极端条件下的损伤现象和研究此种极端条件下的材料机理提供测试环境，无法解决在国防、工业中极端电磁能、材料科学、高端装备的科研所面临的电
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磁
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热
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力多场耦合的极端测试条件问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置，实现电
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磁
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热
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力极端条件的同步加载。
[0004]一种电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置，包括载台和位于载台上方的三边等宽凸轮，载台和三边等宽凸轮之间通过导体连接有脉冲功率电源，被测对象固定在载台上，三边等宽凸轮通过压力机构作用压紧在被测对象上表面，三边等宽凸轮上还连接有驱动机构。
[0005]作为上述方案进一步的描述：所述三边等宽凸轮通过传动轴与驱动机构相连接，传动轴连接至等宽凸轮中心并与其相垂直。
[0006]作为上述方案进一步的描述：所述三边等宽凸轮与传动轴连接处安装有导电环。
[0007]作为上述方案进一步的描述：所述脉冲功率电源输出端的一个电极连接到导电环，另一个电极连接到载台。
[0008]作为上述方案进一步的描述：所述被测对象和载台均为导体。
[0009]本专利技术的有益效果：一种电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置，通过对脉冲功率电源的输出参数、压力机构的输出压力及三边等宽凸轮的旋转速度的调控，实现电场、磁场、温度场及应力的同步控制，进而实现电磁热力多场耦合极端条件的同步动态加载，对探索材料在电磁热力多场耦合极端条件下的损伤情况和机理意义重大。具体如下：（1）、本专利技术的电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置，工作时，满足被测对象通脉冲电流的同时，控制所需压力的加载及三边等宽凸轮的旋转速度，在高速旋转过程，使被测对象产生大量摩擦热，结合脉冲电流产生的大量焦耳热、电弧热，使被测对象表面的温度极速升高，同时脉冲电流在被测对象与三边等宽凸轮之间产生极大电磁力，结合压力机
构施加的压力、摩擦力以及热应力，使被测对象应力快速上升，从而实现了电
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磁
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热
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力多场耦合极端条件的同步动态加载；（2）、本专利技术中使用三边等宽凸轮定轴旋转，可以实现对一个平面型被测对象的测试，使整个被测平面全部加载到相同条件的载荷，被测对象与三边等宽凸轮的有效接触面积扩大，相当于扩大测试面积，更能接近实际应用环境，数据更有效；使用三边等宽凸轮，除实现大面积、等条件测试外，还实现了该测试条件下测试载荷量的均匀施加，即被测试面积上每一个点，测试载荷数值一致性好，极大利于对被测对象的研究。
附图说明
[0010]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是实施例中电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置的结构示意图；图2是实施例中三边等宽凸轮、驱动机构和压力机构的结构示意图；图3是实施例中三边等宽凸轮、驱动机构和压力机构另一角度的结构示意图；图4是图3的爆炸示意图；附图标记为：1、载台；2、三边等宽凸轮；21、包层；3、脉冲功率电源；31、导线；4、被测对象；5、驱动机构；51、偏心联轴器；52、传动轴；53、轮轴；54、导电环；6、压力机构。
具体实施方式
[0011]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
实施例
[0012]参见图1、图2和图3，本实施例中提供一种电磁热力多场耦合极端条件同步动态加载装置，包括载台1、位于载台1上方的三边等宽凸轮2和脉冲功率电源3，载台1和三边等宽凸轮2之间通过导体连接有脉冲功率电源3，被测对象4通过螺栓或夹具固定在载台1上，三边等宽凸轮2通过传动轴52与驱动机构5相连接，传动轴52连接至三边等宽凸轮2中心并与之相垂直，传动轴52为导体，驱动机构5还包括一端与传动轴52相连接的偏心联轴器51，偏心联轴器51另一端连接有轮轴53，三边等宽凸轮2上还连接有压力机构6，压力机构6底端延伸至轮轴53，三边等宽凸轮2通过驱动机构5和压力机构6作用被压紧在被测对象4上表面，被测对象4受到的压力通过压力机构6调节，被测对象4夹设在载台1和三边等宽凸轮2之间，被测对象4及载台1均为导体。本实施例的同步动态加载装置还包括控制测量设备，借助测量系统，实时测量脉冲电流、脉冲电压、被测对象4的表面温度、表面应力及电磁场等信号，并对信号高速采样。
[0013]本实施例的电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置，控制测量设备给驱动机构5、压力机构6、脉冲功率电源3发时序控制信号，满足被测对象4通脉冲电流的同时，加载所需压力，三边等宽凸轮2高速旋转，在高速旋转过程，使被测对象4产生大量摩擦热，结合脉冲电流产生的大量焦耳热、电弧热，不同热源同时作用，使被测对象4表面温度快速上升；强大的脉冲电流使被测对象4与三边等宽凸轮2之间产生极大电磁力，结合压力机构6施加的
压力、三边等宽凸轮2与被测对象4之间的摩擦力及热应力，使被测对象4表面应变快速上升，从而实现了电
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力多场耦合极端条件的同步动态加载。另外，使用三边等宽凸轮2，可以实现对一个平面型被测对象4测试，使整个被测平面全部加载到相同条件的载荷。这样带来的优势是被测对象4与三边等宽凸轮的有效接触面积扩大，相当于测试面积扩大，更能接近实际应用环境，数据更有效。使用三边等宽凸轮2，除实现大面积、等条件测试外，还实现了该测试条件下测试载荷量的均匀施加，即被测试面积上每一个点，测试载荷数值一致性好，极大利于对被测对象4的研究。
[0014]参见图2，进一步的，本实施例中优选三边等宽凸轮2，在面对同一种尺寸的被测对象4时，相同的测试载荷条件下，具有更高的接触面电流密度值，即可以降低外部脉冲功率电源的峰值输出能力要求。三边等宽凸轮不会导致被测试面始终被遮盖，进而使得在极端条件下被测对象4表面温度、力、电磁分布测量变得相对容易实现，具有工程可行性，三边等宽凸轮在加载载荷过程中，任意时刻只有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置，其特征在于，包括载台（1）和位于载台（1）上方的三边等宽凸轮（2），载台（1）和三边等宽凸轮（2）之间通过导体连接有脉冲功率电源（3），被测对象（4）固定在载台（1）上，三边等宽凸轮（2）通过压力机构（6）作用压紧在被测对象（4）上表面，三边等宽凸轮（2）上还连接有驱动机构（5）。2.根据权利要求1所述的电磁热力多场耦合条件同步动态加载装置，其特征在于，所述三边等宽凸轮（2）通过传动轴（52）与驱动机构（5）相连接，传动轴（...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄连生，陈晓娇，何诗英，张秀青，李传，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：