多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置。該測量裝置具有設(shè)置在基礎(chǔ)工作臺上的支撐工裝，支撐工裝上設(shè)置有隔熱底板，待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的承力層內(nèi)套和防熱隔熱層外套底部平齊地貼合安裝在隔熱底板上，承力層內(nèi)套上端連接有承力層測試?yán)€，防熱隔熱層外套的上端對應(yīng)各復(fù)合材料層分別連接有防熱隔熱層測試?yán)€；承力層內(nèi)套頂部開口處設(shè)置有用于封閉其內(nèi)腔的隔熱蓋板，防熱隔熱層外套外周環(huán)繞套裝有試驗(yàn)加熱裝置，試驗(yàn)加熱裝置的下端座落在基礎(chǔ)工作臺上。運(yùn)用該測量裝置可以在給定的加熱條件下準(zhǔn)確測量筒狀的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)各層結(jié)構(gòu)之間的相對位移變化情況，為熱防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
【專利說明】多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱防護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]熱防護(hù)技術(shù)是熱力學(xué)技術(shù)的重要項(xiàng)目。目前的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)一般設(shè)計(jì)為防/隔熱層與承力層等多個層結(jié)構(gòu)復(fù)合而成。防/隔熱層一般為單層或多層復(fù)合材料的組合結(jié)構(gòu)，承力層一般為金屬材料。
[0003]由于復(fù)合材料在高溫下發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，且具有各向異性的特點(diǎn)，很難獲取其準(zhǔn)確的高溫?zé)崃W(xué)參數(shù)，故很難通過仿真計(jì)算的方法對帶復(fù)合材料防/隔熱層的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的熱匹配分析。多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能中最重要的是各層之間的相對位移。目前，國內(nèi)已有成熟技術(shù)進(jìn)行相關(guān)熱試驗(yàn)，但尚無較好測量裝置對加熱過程中多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的各層相對位移進(jìn)行準(zhǔn)確測量。為此，迫切需要研究一種測量裝置對多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的各層之間的相對位移進(jìn)行準(zhǔn)確測量，指導(dǎo)熱防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置。運(yùn)用該測量裝置可以在給定的加熱條件下，準(zhǔn)確測量筒狀的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)各層結(jié)構(gòu)之間的相對位移變化情況，為熱防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
[0005]本發(fā)明提供的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置，用于對筒狀的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)各層結(jié)構(gòu)之間的相對位移變化量進(jìn)行測量，所述多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)包括由金屬材料構(gòu)成的承力層內(nèi)套和由單層復(fù)合材料或多層復(fù)合材料構(gòu)成的防熱隔熱層外套，其特殊之處在于:
[0006]該熱匹配性能測量裝置具有設(shè)置在基礎(chǔ)工作臺上的支撐工裝，所述支撐工裝上設(shè)置有隔熱底板，所述承力層內(nèi)套和防熱隔熱層外套底部平齊地貼合安裝在隔熱底板上，所述承力層內(nèi)套上端連接有承力層測試?yán)€，所述防熱隔熱層外套的上端對應(yīng)各復(fù)合材料層分別連接有防熱隔熱層測試?yán)€；所述承力層內(nèi)套頂部開口處設(shè)置有用于封閉其內(nèi)腔的隔熱蓋板，所述防熱隔熱層外套外周環(huán)繞套裝有試驗(yàn)加熱裝置，所述試驗(yàn)加熱裝置的下端座落在基礎(chǔ)工作臺上。
[0007]優(yōu)選地，所述試驗(yàn)加熱裝置的上端設(shè)置有用于封閉防熱隔熱層外套外側(cè)空間的環(huán)形氣流擋板。
[0008]進(jìn)一步地，所述承力層測試?yán)€和防熱隔熱層測試?yán)€外壁上包覆有拉線熱防護(hù)套。
[0009]再進(jìn)一步地，所述支撐工裝、隔熱底板和承力層內(nèi)套之間通過連接螺釘可拆卸式相連。
[0010]本發(fā)明的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置，采用加熱系統(tǒng)模擬熱流條件對待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱，其中，
[0011]I)所述待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的各層底部平齊地貼合安裝在隔熱底板上，保證試驗(yàn)過程中待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的各層結(jié)構(gòu)的底部無相對位移，連接在各層上端的測試?yán)€(即承力層測試?yán)€和防熱隔熱層測試?yán)€)所測的位移即為各層材料的實(shí)際熱位移。隔熱底板置于待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)與支撐工裝之間，用于防止試驗(yàn)過程中待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量傳遞到支撐工裝上，對試驗(yàn)結(jié)果造成影響。
[0012]2)通過在所述待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)承力層內(nèi)套頂部開口處設(shè)置的蓋板，與隔熱底板共同將待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)封閉，使得其內(nèi)部熱環(huán)境與外部隔開，保證其內(nèi)部熱環(huán)境盡量與真實(shí)情況接近，檢測結(jié)果精確度更高。同時隔熱蓋板能阻擋試驗(yàn)過程中待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的熱氣流上升對測試?yán)€加熱，影響測試精度。
[0013]3)通過環(huán)形氣流擋板來封閉防熱隔熱層外套外側(cè)空間的熱氣流，避免熱氣流上升對測試?yán)€加熱，影響測試精度。
[0014]4)通過在測試?yán)€外壁上包覆拉線熱防護(hù)套，更好的解決了熱氣流對測試?yán)€的影響，保證了拉線測量精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]如圖1所示，一種多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置，用于對筒狀的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)各層之間的相對位移變化量進(jìn)行測量，所述多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)包括由金屬材料構(gòu)成的承力層內(nèi)套B和由單層復(fù)合材料或多層復(fù)合材料構(gòu)成的防熱隔熱層外套A，該熱匹配性能測量裝置具有設(shè)置在基礎(chǔ)工作臺10上的支撐工裝3，支撐工裝3上設(shè)置有隔熱底板2，承力層內(nèi)套B和防熱隔熱層外套A底部平齊地貼合安裝在隔熱底板2上，承力層內(nèi)套B上端連接有承力層測試?yán)€8，防熱隔熱層外套A的上端對應(yīng)各復(fù)合材料層分別連接有防熱隔熱層測試?yán)€9 ;承力層內(nèi)套B頂部開口處設(shè)置有用于封閉其內(nèi)腔的隔熱蓋板5，防熱隔熱層外套A外周環(huán)繞套裝有試驗(yàn)加熱裝置1，試驗(yàn)加熱裝置I的下端座落在基礎(chǔ)工作臺10上。試驗(yàn)加熱裝置I的上端設(shè)置有用于封閉防熱隔熱層外套A外側(cè)空間的環(huán)形氣流擋板6。承力層測試?yán)€8和防熱隔熱層測試?yán)€9外壁上包覆有拉線熱防護(hù)套7。支撐工裝3、隔熱底板2和承力層內(nèi)套B之間通過連接螺釘4可拆卸式相連。
[0018]試驗(yàn)加熱裝置I給多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)加熱，蓋板5隔熱底板2將多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)封閉，保證加熱環(huán)境盡量與真實(shí)情況接近。在加熱過程中，待測多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的各層結(jié)構(gòu)相應(yīng)發(fā)生熱位移，由于多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的各層底部平齊地貼合安裝在隔熱底板上，各層的熱位移均發(fā)生在各層結(jié)構(gòu)上端面。連接在上端面的測試?yán)€隨試件的變化而位移，位移之差即為多層復(fù)合熱防護(hù)層與金屬殼體的相對位移。
【權(quán)利要求】
1.一種多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置，用于對筒狀的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)各層之間的相對位移變化量進(jìn)行測量，所述多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)包括由金屬材料構(gòu)成的承力層內(nèi)套(B)和由單層復(fù)合材料或多層復(fù)合材料構(gòu)成的防熱隔熱層外套(A)，其特征在于: 該熱匹配性能測量裝置具有設(shè)置在基礎(chǔ)工作臺(10)上的支撐工裝(3)，所述支撐工裝(3)上設(shè)置有隔熱底板(2)，所述承力層內(nèi)套(B)和防熱隔熱層外套(A)底部平齊地貼合安裝在隔熱底板(2)上，所述承力層內(nèi)套(B)上端連接有承力層測試?yán)€(8)，所述防熱隔熱層外套(A)的上端對應(yīng)各復(fù)合材料層分別連接有防熱隔熱層測試?yán)€(9);所述承力層內(nèi)套(B)頂部開口處設(shè)置有用于封閉其內(nèi)腔的隔熱蓋板(5)，所述防熱隔熱層外套(A)外周環(huán)繞套裝有試驗(yàn)加熱裝置(I)，所述試驗(yàn)加熱裝置(I)的下端座落在基礎(chǔ)工作臺(10)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置，其特征在于:所述試驗(yàn)加熱裝置(I)的上端設(shè)置有用于封閉防熱隔熱層外套(A)外側(cè)空間的環(huán)形氣流擋板(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置，其特征在于:所述承力層測試?yán)€(8)和防熱隔熱層測試?yán)€(9)外壁上包覆有拉線熱防護(hù)套(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置，其特征在于:所述支撐工裝(3)、隔熱底板(2)和承力層內(nèi)套⑶之間通過連接螺釘⑷可拆卸式相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層復(fù)合熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的熱匹配性能測量裝置，其特征在于:所述支撐工裝(3)、隔熱底板(2)和承力層內(nèi)套⑶之間通過連接螺釘⑷可拆卸式相連。
【文檔編號】G01N25/00GK104165897SQ201410354677
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】王輝, 范開春, 張正義, 王金仿, 胡善剛, 沙訓(xùn) 申請人:湖北航天技術(shù)研究院總體設(shè)計(jì)所