火箭院702所成功研制高温疲劳试验机 填补国内空白

发布时间 : 2018-01-26     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  近日,中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)成功研制一款“谐振式三点弯曲高温疲劳试验机”,填补了该领域国内空白,不仅大幅降低了试验成本,而且提高了试验效率。

    
传统疲劳试验机:贵、慢

 
  据702所重点实验室一级试验师原凯介绍,近年来,因质量轻、耐高温等特点,复合材料受到越来越多航天飞行器的青睐,使用比例逐步扩大。这种材料的强度、力学性能如何,需要在高温条件下进行疲劳试验考核。
  此前,国内外开展复合材料高温疲劳试验,主要采用通用的常温疲劳试验机,再配上加热装置和耐热夹具。这样一来,不仅要投入高昂的设备购置费和夹具设计费,而且耐热夹具及其与试验机的连接设计难度大,导致试验机工作频率低,试验效率低。
  “疲劳试验一般表现为试验件振动,以前的试验机一秒钟也就振两到三次,以一次试验振动10000次为例,就需要五六十分钟。实际上,每次试验的振动次数都远超万次,有时为了获取一个点的数据就需要两三天时间。” 原凯说。

 
新型疲劳试验机:高性价比、高效率

 
  针对这项试验难题,702所组织攻关团队,为复合材料“量身打造”了一款新型高温疲劳试验机。
  该试验设备采用一体化设计,将疲劳试验机与高温炉、耐热夹具组合在一起,最高试验温度便可达1000℃,无需额外的设备购置和夹具设计费用,仅此一项便可节约百万元的试验费用。同时,可实现试验件疲劳试验自动监测,确保了试验的有效性。
  此外,该试验机工作频率达200赫兹,与传统疲劳试验机相比,试验效率大幅提升。“原来可能需要好几天才能完成的试验,现在只需要几个小时”,原凯说,这对于保障型号研制进度具有重要意义。
  作为一款通用试验设备,高温疲劳试验机应用范围广阔,除了复合材料,像高温合金、难熔合金等需在高温条件下工作的材料,都可用它开展疲劳试验。

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