(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210369260.0 (22)申请日 2022.04.08 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 申请人 中国航发沈阳发动机 研究所 (72)发明人 宣海军　陈传勇　赵建江　谢亚丹　 刘芳　李洋　王维　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 林超 (51)Int.Cl. G01N 3/32(2006.01) G01N 3/18(2006.01) G01N 3/02(2006.01)G01N 3/06(2006.01) (54)发明名称 高转速-高温作用下性能测试的试样结构、 装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种高转速 ‑高温作用下性能 测试的试样结构、 装置和测试方法。 试样结构为 带有的标矩段、 承力段和装配榫头的质量块， 测 试装置包括感应线圈、 热电偶、 应变片、 试样结 构、 轮盘和离心机主轴； 离心机主轴上同轴安装 有轮盘， 轮盘沿圆周方向间隔固定布置有一圈试 样结构， 每个试样结构 的上下方均有感应线圈， 装有热电偶和应变片； 离心机主轴旋转， 带动轮 盘上的试样结构离心高速旋转， 在标距段处被 拉 伸变形被拉断为止， 其中进行加热， 测试温度和 应变获得结果。 本发明能够满足高转速 ‑高温耦 合作用下材料力学性能高通量测试的需要， 解决 高转速‑高温耦合作用下材料性能高通量测试的 关键难题。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 114923795 A 2022.08.19 CN 114923795 A 1.一种高转速 ‑高温作用下材料性能测试的试样结构， 其特征在于： 试样结构(8)为带 有的标矩段(2)、 承力段(3)和装配榫头(4)的质量块(1)， 质量块(1)的根部设置为装配榫头 (4)， 质量块(1)的头部到根部之间依次设置有 标矩段(2)和承力段(3)， 质量块(1)的头部依 次经标矩段(2)和承力段(3)和根部的装配榫头(4)连接 。 2.根据权利要求1所述的一种高转速 ‑高温作用下材料性 能测试的试样结构， 其特征在 于： 所述的标矩段(2)中开设缺口， 通过缺口使得材料性能测试时质量块(1)被高速应力拉 伸地更有效， 承力段(3)不 开设缺口。 3.根据权利要求1所述的一种高转速 ‑高温作用下材料性 能测试的试样结构， 其特征在 于： 所述的装配榫头(4)设有凸起， 用于和轮 盘(9)固定连接 。 4.一种高转速 ‑高温作用下材料性能测试装置， 其特征在于： 包括感应线圈(5)、 热电偶 (6)、 应变片(7)、 试样结构(8)、 轮盘(9)和离心机主轴(11)； 离心机主轴(11)上同轴安装有 轮盘(9)， 轮盘(9)沿圆周方向间隔固定布置有一圈权利要求1所述的试样结构(8)， 每个试 样结构(8)的上下方均设有感应线圈(5)， 每个试样结构(8)的表 面上固定安装有热电偶(6) 和应变片(7)。 5.根据权利要求4所述的一种高转速 ‑高温作用下材料性能测试装置， 其特征在于： 所 述的轮盘(9)沿圆周方向间隔固定布置有多对试样结构(8)， 每对试样结构(8)是由以轮盘 (9)中心轴线对称在两侧对称布置的两个试样结构(8)构成。 6.根据权利要求4所述的一种高转速 ‑高温作用下材料性能测试装置， 其特征在于： 所 述的试样结构(8)的装配榫头(4)径向固定嵌装 入轮盘(9)的外周面。 7.根据权利要求4所述的一种高转速 ‑高温作用下材料性能测试装置， 其特征在于： 所 述的热电偶(6)和应 变片(7)均经延长导线(10)和外 部的信号采集器电连接 。 8.根据权利要求4所述的一种高转速 ‑高温作用下材料性能测试装置， 其特征在于： 还 包括高速滑环(12)， 所述的延长导线(10)走线经过离心机主轴(11)， 延长导线(10)和离心 机主轴(1 1)上的高速滑 环(12)连接， 高速滑 环(12)再和信号采集器电连接 。 9.应用于 权利要求8所述材 料性能测试装置的高通 量测试方法， 其特 征在于： 材料测试方法如下： 第一步： 确定轮 盘(9)直径； 第二步： 确定材 料待测的质量 块(1)的尺寸和重量； 第三步： 确定质量块(1)中的标距段(2)的尺寸和几何中心， 确定实验温度和标距段(2) 几何中心 施加的离心应力； 第五步： 质量块(1)通过装配榫头(4)安装在轮盘(9)上， 并确定质量块(1)中的标距段 (2)几何中心到 离心机主轴(1 1)的转轴中心之间的距离； 第六步： 根据第五步的距离和实验时拟施加在标距段(2)几何中心的离心应力值， 通过 有限元计算， 获得质量 块(1)中的标距段(2)几何中心离心应力值对应的转速； 第七步： 在试样标距段(2)几何中心位置处焊接固定控温的热电偶(6)， 通过离心机主 轴(11)将热电偶(6)的温度延长导线与外部的加热及温控系统相连， 接入信号采集器进行 温度信号的实时采集； 第八步:在试样标距段(2)几何中心位置处焊接固定应变片(7)， 通过离心机主轴(11) 将应变片(7)的延长导线接入信号采集器， 进行应 变信号的实时采集；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114923795 A 2第九步： 控制热电偶(6)对质量块(1)施加温度载荷， 离心机工作带动离心机主轴(11) 旋转对质量 块(1)施加转速， 直到质量 块(1)被拉断； 第十步： 在第九步中， 通过热电偶(6)和应变片(7)实时测试质量块(1)的温度和应变， 完成测试。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114923795 A 3