[发明专利]一种测量热流固耦合作用下材料力学特性的实验装置及其实验方法

摘要

本发明公开了一种测量热流固耦合作用下材料力学特性的实验装置及其实验方法，其装置部分包括管道系统、实验台、应变采集仪、计算机、材料切片以及应变片；材料切片上安装有永磁体由试验台的夹具夹持竖立伸入管道内，材料切片上方管壁外表面上设置有可调式电磁铁，其还设置有分别与计算机通讯连接的三组温度检测装置和压力检测装置以及应变采集仪；实验时，根据需要适时调节电磁力，进而调节材料切片所受作用力、通过调节水泵出口压力进而调节水流压力。本发明实验装置结构简单，安装与拆卸、使用操作简便，能充分满足热固流耦合应力应变场模拟实验的需要；其实验过程操作简便、热固流耦合应力应变场模拟真实可靠，具有较高的精度。

主权项

一种测量热流固耦合作用下材料力学特性的实验装置，包括管道系统、实验台、应变采集仪、计算机、材料切片以及粘附在材料切片上的应变片；其特征在于，所述管道系统包括恒温水箱、一首尾连接的环形管道和水泵；所述恒温水箱内设置有一加热装置；所述环形管道上设置有天窗；所述实验台包括夹具，所述夹具用于夹持所述材料切片；永磁铁插接在所述材料切片上缘，所述材料切片的下缘由所述夹具夹紧；所述应变片粘结在所述材料切片表面的下部，并随材料切片一道通过所述天窗竖立伸入所述环形管道内部；所述永磁铁与所述环形管道上方内壁保持一定间隙；所述应变片整体伸入环形管道内部，应变片的底部与其下方的管壁之间保留一定间隙；所述应变片依次与所述应变采集仪、计算机连接；所述天窗包括可拆卸密封板，所述密封板上开设有供所述材料切片插入的通孔；所述材料切片安装到位后，所述密封板在其与所述材料切片之间、所述环形管道管壁之间均形成密封；电磁铁以所述材料切片延长线与所述环形管道上部的外壁面的交点为中心，固定在所述环形管道的外壁面上；所述水泵由带变频器控制的电机驱动；温度检测装置与压力检测装置成对设置，共三对；其中，两对对称设置在所述实验台的左右两侧；另一对设置在所述实验台的正上方；所述温度检测装置与压力检测装置均分别与所述计算机进行通信连接；所述电磁铁在与外接电源之间还连接有可调式变阻器。