一种腐蚀环境下的疲劳试验测试系统技术方案

一种腐蚀环境下的疲劳试验测试系统，它由疲劳试验机、介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀、溶液箱和试样组成；试样安装在疲劳试验机上，介质盒套在试样上，使溶液液面高过试样考察部位；溶液循环泵将经过滤器过滤过的腐蚀溶液从溶液箱中输送到介质盒中；介质盒中的溶液经流量控制阀控制流速后流回溶液箱中；其中，介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀和溶液箱按照串联关系组合成腐蚀溶液循环系统。本发明专利技术构思科学，结构简单，可以很方便、有效地完成材料或结构在腐蚀环境下的疲劳试验测试，腐蚀溶液浓度可以根据具体的试验要求进行调配，可为结构在腐蚀环境下的疲劳设计和验证提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种腐蚀环境下的疲劳试验测试系统，它由疲劳试验机、介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀、溶液箱和试样组成；试样安装在疲劳试验机上，介质盒套在试样上，使溶液液面高过试样考察部位；溶液循环泵将经过滤器过滤过的腐蚀溶液从溶液箱中输送到介质盒中；介质盒中的溶液经流量控制阀控制流速后流回溶液箱中；其中，介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀和溶液箱按照串联关系组合成腐蚀溶液循环系统。本专利技术构思科学，结构简单，可以很方便、有效地完成材料或结构在腐蚀环境下的疲劳试验测试，腐蚀溶液浓度可以根据具体的试验要求进行调配，可为结构在腐蚀环境下的疲劳设计和验证提供技术支撑。【专利说明】一种腐蚀环境下的疲劳试验测试系统
本专利技术提供一种腐蚀环境下的疲劳试验测试系统，属于试验测试
。
技术介绍
工程材料与结构在使用过程中，都承受着交变载荷，会发生疲劳破坏，为保障其安全性，需要测试其疲劳性能，经多年技术研究，业已形成完善的疲劳性能测试标准；但是，工程材料与结构也常常在腐蚀环境下服役使用，如在沿海或海上环境服役的飞机、船舶等长时间受到海水和盐雾的腐蚀，因此，必须测定其腐蚀疲劳性能，用于评估其腐蚀疲劳寿命。目前国内外对腐蚀疲劳性能测试技术尚不成熟，且缺乏有效的腐蚀疲劳试验测试系统。为此，本专利技术将常规疲劳试验机、腐蚀介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀、溶液箱和试样等集成为一腐蚀疲劳试验测试系统，用于腐蚀疲劳试验测试，测试结果对于腐蚀环境服役的飞机、船舶的结构安全可靠性评价具有重要的工程应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种腐蚀环境下的疲劳试验测试系统，用于材料或结构在腐蚀环境下的疲劳试验测试。本专利技术一种腐蚀环境下的疲劳试验测试系统，由疲劳试验机、介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀、溶液箱和试样组成。它们之间的位置连接关系如下:试样安装在疲劳试验机上；介质盒套在试样上，使溶液液面高过试样考察部位；溶液循环泵将经过滤器过滤过的腐蚀溶液从溶液箱中输送到介质盒中；介质盒中的溶液经流量控制阀控制流速后流回溶液箱中。其中，介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀和溶液箱按照串联关系组合成腐蚀溶液循环系统，其连接顺序为:溶液箱一溶液循环泵一过滤器一介质盒一流量控制阀一溶液箱所述的疲劳试验机为常用低频疲劳试验机，用以对试样施加交变疲劳载荷，试验机的载荷范围需大于试样的试验载荷，可以是常规的MTS、INSTR0N等疲劳试验机或者自制疲劳试验机。所述的试样为各种不同材料和类型的中部带孔的矩形条状疲劳试样。所述的介质盒是圆盒式容器，用来盛放浸泡试样的腐蚀溶液，介质盒的外侧壁最好采用可透视且不与腐蚀溶液发生化学反应的材料(如:玻璃、塑料等)制成(其它材料也可以)，以便于观察试验现象且不会污染腐蚀溶液，在介质盒的侧壁上端和下端分别设置进液口和出液口，在溶液循环过程中，从进液口向介质盒注入腐蚀溶液，从出液口流出腐蚀溶液，介质盒的盒底要用伸缩性和密封效果好且不与腐蚀溶液发生化学反应的材料(如:橡胶等)制成，盒底开有与试样形状匹配的孔，以便试样可以顺利穿过盒底，盒底与试样和侧壁之间过盈配合且密封良好，腐蚀溶液不会流出。所述的溶液循环泵是常规用泵，提供腐蚀溶液循环的动力。所述的过滤器是常规用过滤器，对出液孔流出的腐蚀溶液进行过滤，去除杂质。所述的流量控制阀是常规用流量控制阀，可以控制从出液口流出的腐蚀溶液的流量速度，与进液口注入腐蚀溶液的流量速度之间进行协调，就可以控制介质盒中的腐蚀溶液稳定在试验需要的高度(溶液高度需高过试样所要考察的位置，并留有余量)。所述的溶液箱是箱式结构容器，设有进出口，其内盛放足够的腐蚀溶液，保证整个溶液循环正常进行。将与溶液循环系统装配好的试样与该疲劳试验机相连，即可很方便、有效的完成在腐蚀环境下的疲劳试验测试。该套系统有效解决了腐蚀环境下的疲劳试验测试问题。本专利技术的有益效果是可以很方便、有效的完成材料或结构在腐蚀环境下的疲劳试验测试，腐蚀溶液浓度可以根据具体的试验要求进行调配，可为结构在腐蚀环境下的疲劳设计和验证提供技术支撑。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是用于腐蚀疲劳试验的中心缺口板状试样示意图。图2是装有试样的腐蚀溶液循环系统结构图。图2中:1.试样，2.介质盒，3.溶液循环泵，4.过滤器，5.溶液箱，6.流量控制阀。【具体实施方式】【具体实施方式】一:结合图1至图2说明本专利技术的【具体实施方式】。本专利技术一种腐蚀环境下的疲劳试验测试系统，由疲劳试验机、介质盒2、溶液循环泵3、过滤器4、流量控制阀6、溶液箱5和试样I组成。它们之间的位置连接关系如下:试样I安装在疲劳试验机上；介质盒2套在试样I上，使溶液液面高过试样I考察部位；溶液循环泵3将经过滤器4过滤过的腐蚀溶液从设有进出口的溶液箱5中输送到介质盒2中；介质盒2中的溶液经流量控制阀6控制流速后流回溶液箱5中。在图2中，腐蚀溶液循环系统由介质盒2、过滤器4、流量控制阀6、溶液箱5和溶液循环泵3依次按照串联关系组成，流量控制阀6可以设置在图2所示的串联回路的位置，也可以将流量控制阀6设置在过滤器4和溶液箱5之间的位置。(I)试样形式在腐蚀环境下的疲劳试验中，试样I的设计也非常关键，必须能够保证均匀施加轴向交变载荷，图1具体给出了一种用于腐蚀环境下的疲劳试验的中心缺口板状试样1，具体尺寸参数可参见图1。中心缺口试样I的Kt=2.5，用于恒幅疲劳试验的试样数量总共为60件，其中各应力比下试样数为20件，而用于谱载腐蚀疲劳试验的试样数量为5件，疲劳试样取向与加载方向一致。(2)腐蚀溶液调配按重量计算配制3.5%NaCl盐水溶液，即在96.5份蒸馏水中溶解3.5 ( ±0.5)份NaCl。蒸馏水可以用氯化物总量不大于200ppm的去离子水代替，此中性腐蚀介质值控制在6.7?7.5之间。(3)试样去污将试样I浸泡于丙酮中15-20分钟；将试样I从丙酮中取出，再用清洁的丙酮冲洗试样1，除去附挂在试样I上的污溃；冷风吹干试样。(4)腐蚀环境下的疲劳试验测试系统疲劳试验机提供交变疲劳载荷，可以是商用的MTS、INSTR0N等疲劳试验机或者自制疲劳试验机；介质盒2用来盛放浸泡试样的腐蚀溶液，介质盒2的侧壁最好采用可透视且不与腐蚀溶液发生化学反应的材料(如:玻璃、塑料等)制成(其它材料也可以)，以便于观察试验现象且不会污染腐蚀溶液，在介质盒2的侧壁上端和下端分别设置进液口和出液口，在溶液循环过程中，从进液口向介质盒2注入腐蚀溶液，从出液口流出腐蚀溶液，介质盒2的盒底要用伸缩性和密封效果好且不与腐蚀溶液发生化学反应的材料(如:橡胶等)制成，盒底开有与试样形状匹配的孔，以便试样I可以顺利穿过盒底，盒底与试样I和侧壁之间过盈配合且密封良好，腐蚀溶液不会流出；溶液循环泵3提供腐蚀溶液循环的动力；过滤器4对出液孔流出的腐蚀溶液过滤，去除杂质；流量控制阀6可以控制从出液口流出的腐蚀溶液的流量速度，与进液口注入腐蚀溶液的流量速度之间进行协调，就可以控制介质盒2中的腐蚀溶液稳定在试验需要的高度；溶液箱5里盛放足够的腐蚀溶液，保证整个溶液循环正常进行。将与溶液循环系统装配好的试样I与该疲劳试验机相连，这样就可以完成中心缺口板状试样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腐蚀环境下的疲劳试验测试系统，其特征在于：它由疲劳试验机、介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀、溶液箱和试样组成；试样安装在疲劳试验机上，介质盒套在试样上，使溶液液面高过试样考察部位；溶液循环泵将经过滤器过滤过的腐蚀溶液从溶液箱中输送到介质盒中；介质盒中的溶液经流量控制阀控制流速后流回溶液箱中；其中，介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀和溶液箱按照串联关系组合成腐蚀溶液循环系统，其连接顺序为：溶液箱→溶液循环泵→过滤器→介质盒→流量控制阀→溶液箱所述的疲劳试验机为常规用低频疲劳试验机，用以对试样施加交变疲劳载荷，试验机的载荷范围需大于试样的试验载荷；所述的试样为各种不同材料和类型的中部带孔的矩形条状疲劳试样；所述的介质盒是圆盒式容器，用来盛放浸泡试样的腐蚀溶液，介质盒的外侧壁采用可透视且不与腐蚀溶液发生化学反应的材料制成，以便于观察试验现象且不会污染腐蚀溶液，在介质盒的侧壁上端和下端分别设置进液口和出液口，在溶液循环过程中，从进液口向介质盒注入腐蚀溶液，从出液口流出腐蚀溶液，介质盒的盒底要用伸缩性和密封效果好且不与腐蚀溶液发生化学反应的材料制成，盒底开有与试样形状匹配的孔，以便试样可以顺利穿过盒底，盒底与试样和侧壁之间过盈配合且密封良好，腐蚀溶液不会流出；所述的溶液循环泵是常规用泵，提供腐蚀溶液循环的动力；所述的过滤器是常规用过滤器，对出液孔流出的腐蚀溶液进行过滤，去除杂质；所述的流量控制阀是常规用流量控制阀，控制从出液口流出的腐蚀溶液的流量速度，与进液口注入腐蚀溶液的流量速度之间进行协调，控制介质盒中的腐蚀溶液稳定在试验需要的高度；所述的溶液箱是箱式结构容器，设有进出口，其内盛放足够的腐蚀溶液，保证整个溶液循环正常进行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊峻江，付裕，罗淋尹，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：