[实用新型]一种高温超导材料拉伸-弯曲混合加载测试实验装置

说明书

本实用新型公开了一种高温超导材料拉伸‑弯曲混合加载测试实验装置，其包括固定架、半径测试轮、折叠桶、储液桶和拉力试验机等，折叠桶和储液桶之间连接有连通管，折叠桶内部盛放液氮并将其固定于拉力试验机上。在一组带材加载测试结束后，可将折叠桶内的液氮转入储液桶内，在将折叠桶折叠后，可大大便利实验带材的更换和实验装置的调整，从而有效提高实验效率，而且实验用的液氮可重复使用，有效降低了实验成本。

技术领域

本实用新型属于超导实验技术领域，具体涉及一种高温超导材料拉伸-弯曲混合加载测试实验装置。

背景技术

超导现象作为20世纪最伟大的发现之一，已经广泛应用于工业、电力系统、电机、医疗、高能物理、交通、航空航天、军事等领域。高温超导的强电应用主要涉及大电流和高磁场。具体的产品包括高温超导故障限流器、储能装置、变压器、发电机、核磁共振、磁分离设备、电机、磁悬浮、电缆、电流引线、感应加热、高能加速器、电磁弹射系统、电磁炮、发动机、π介质发生器等。

伴随着超导材料技术的快速发展，现代超导磁体磁场的最高强度已由早期的0.5特斯拉增加到数十个特斯拉，但要是继续提高磁场的强度，其磁体间的洛伦兹力必将大大地提高，进而对超导材料的力学性能要求也大大提高。因此，从探索超导材料力学性能的角度出发，研究在极端复杂条件下（低温、强电磁场）超导材料的力学性能规律，提高超导磁体产生的背景磁场是当今工程界和学术界的迫切要求。

其中在低温（液氮环境）环境下研究超导带材的拉伸和弯曲组合变形具有重要意义，通过试验获取超导带材拉伸和弯曲组合变形下超导带材力学与超导性能，以指导我们更好的使用这些材料。现有的超导带材力学试验装置一般是在测试装置的下端设置半径测试轮，超导带材的一端固定于半径测试轮上，另一端连接拉力试验机，然后在不同载荷作用下测试该超导带材的各项参数。测试时，超导带材需要整体浸没于液氮之中，为了测试超导带材在不同拉伸和弯曲组合变形下超导带材力学与超导性能，需要更换直径不同的半径测试轮进行试验，但是由于装置浸没于液氮中，导致半径测试轮的更换较为困难。另外，由于拉力试验机下方的可操作空间有限，更换时必须从拉力试验机上撤下液氮杜瓦才能更换半径测试轮，影响了实验效率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高温超导材料拉伸-弯曲混合加载测试实验装置，目的在于解决现有实验装置的半径测试轮难于更换、实验效率不高的问题。为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种高温超导材料拉伸-弯曲混合加载测试实验装置，包括：

固定块，所述固定块的顶端用于连接加载设备、底端设有T形槽；

夹紧件，所述夹紧件为两组并由绝缘材料构成，用于对测试带材的两端进行夹紧，所述夹紧件的顶部与T形槽相适配并可沿T形槽往复移动；

折叠桶，所述折叠桶位于固定块的下方，折叠桶的底端设有出液口，出液口上连接有连通管，连通管的另一端连接有储液桶，储液桶固定于升降装置上；

固定架，所述固定架位于折叠桶外，固定架上设有竖直向下的连杆，所述连杆的底端连接有水平设置的圆柱形固定柱，所述固定柱位于折叠桶内并与固定块相正对，且其轴向与T形槽相垂直；

半径测试轮，所述半径测试轮为圆筒状并套接于固定柱上，测试带材绕于半径测试轮上并使其产生弯曲变形。

进一步地，所述折叠桶为多级套筒结构，至少包括底筒和顶筒，所述底筒的筒壁为中空结构，且所述顶筒插接于底筒的筒壁内，当顶筒由底筒的筒壁伸出时可通过固定件与底筒相固定。

进一步地，所述升降装置包括支架、活动底板、上横梁、下横梁和丝杠，上横梁设于活动底板上方的支架上，下横梁设于活动底板下方的支架上，丝杠的上端固定于上横梁、下端固定于下横梁，活动底板水平设于支架之间，并与丝杠之间通过丝母连接，丝杠的一端上还连接有电机。