[发明专利]一种材料表面动态成冰粘附力测定方法及其装置

摘要

本发明公开了一种材料表面动态成冰粘附力测定方法及其装置，目的在于解决在进行成冰粘附强度测定时，静态成冰法与实际作业环境结冰的结构、强度相差很大，而采用动态成冰法进行测量时，力的作用面比冰粘附面积小很多，由于冰本就十分脆弱，很容易还未推动就破碎，会出现无法测量的问题。该装置包括电机、悬臂、转速测定装置、转速显示器、高速摄像机，悬臂的两端分别设置有连接件。本发明在测试时保证了动态结冰的完整性，既满足了对真实结冰的仿真度要求，又能满足对结冰试件强度保护的要求。同时，本发明的测量装置构思巧妙，设计合理，结构简单，易于维护。经实际测试，本发明能够满足动态成冰粘附力测定需求，测定结果准确，可重复性好。

主权项

1.一种材料表面动态成冰粘附力测定方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)分别以待测定材料制作待测试件、配重块，所述待测试件包括连接部、用于结冰粘附的结冰部，所述结冰部设置在连接部上，所述连接部上设置有螺纹连接孔；(2)测定待测试件的质量后，将待测试件放入结冰风洞中，进行结冰模拟；(3)当待测试件结冰完成后，称取粘附冰的待测试件的质量，计算得到冰的质量m；(4)在悬臂中心位置设置电机，电机的转轴与悬臂相连且电机能带动悬臂的两端实现等臂转动；再选取与粘附冰的待测试件质量相近或相等的配重块，将粘附冰的待测试件、选取的配重块对称设置在悬臂的两端；(5)启动电机，并通过电机带动悬臂加速旋转，通过高速摄像机对待测试件进行监测，并测定悬臂的实时转速；(6)当待测试件上的冰脱落后，停止悬臂转动；(7)基于高速摄像机的监测画面和对应的悬臂实时转速，得到冰脱落时的转速ω；(8)根据如下公式(I)计算冰对待测定材料的离心力F，F＝mω2r  (I)，式(I)中，m为冰的质量，ω为转速，r为单边旋臂长度；基于冰对待测定材料的离心力F，根据如下公式(II)计算待测材料的粘附强度σ，式(II)中，A为冰在待测试件上的粘附面积。