(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 202210493140.1 (22)申请日 2022.05.07 (71)申请人 上海航天精密机 械研究所 地址 201600 上海市松江区贵德路1号 (72)发明人 刘博　肖传清　孙自强　王小卫　 易果　韩广威　 (74)专利代理 机构 上海段和段律师事务所 31334 专利代理师 郭国中 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 25/00(2006.01) G01N 25/20(2006.01) (54)发明名称 回转型舱体结构力热耦合试验加载装置 (57)摘要 本发明提供了一种回转型舱体结构力热耦 合试验加载装置， 包括： 外压加载装置、 热加载装 置以及横截面剪力加载装置； 外压加载装置包 括： 增压囊、 气体增压系统以及液体加注系统； 增 压囊通过液体加注系统加注液体以及通过气体 增压系统增压后朝向试验件变形并压缩试验件； 试验件连接热加载装置并通过热加载装置加热； 横截面剪力加载装置包括多个剪力加载杠杆组， 剪力加载杠杆组安装在试验件内并对试验件施 加剪力； 外压加载装置、 热加载装置以及横截面 剪力加载装置连接测试系统终端。 本发明通过外 压加载装置、 热加载装置和横截面剪力加载装置 设计方案提供了一种能满足多种压力、 温度、 剪 力耦合加载的试验需求的试验 装置。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114878344 A 2022.08.09 CN 114878344 A 1.一种回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于， 包括： 外压加载装置、 热 加载装置以及横截面剪力加载装置； 所述外压加载装置包括： 增压囊、 气体增压系统以及液体加注系统； 所述增压囊通过液体加注系统加注液体以及通过气体增压系统增压后朝向试验件 (10)变形并压缩所述试验 件(10)； 所述试验 件(10)连接热加载装置并通过 所述热加载装置加热； 所述横截面剪力加载装置包括多个剪力加载杠杆组， 所述剪力加载杠杆组安装在所述 试验件(10)内并对试验 件(10)施加剪力； 所述外压加载装置、 热加载装置以及横截面剪力加载装置连接测试系统终端(15)。 2.根据权利要求1所述 回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于， 所述外压 加载装置还包括： 后端承压工装(6)、 前端承压工装(7)、 前端增压囊(8)、 后端增压囊(9)、 试 验基座(1 1)以及加注管路(16)； 所述试验件(10)侧面安装所述后端承压工装(6)和前端承压工装(7)， 所述后端承压工 装(6)和所述前端承压 工装(7)之间通过 连接圆环固定连接； 所述前端承压工装(7)上设置第一凹槽， 所述第一凹槽开口方向朝向所述试验件(10)， 所述后端承压 工装(6)上设置第二凹槽， 所述第二凹槽开口方向朝向所述试验 件(10)； 所述第一凹槽内安装前端增压囊(8)， 当所述前端增压囊(8)膨胀时通过第一凹槽限位 朝向所述试验 件(10)变形施压； 所述第二凹槽内安装后端增压囊(9)， 当所述后端增压囊(9)膨胀时通过第二凹槽限位 朝向所述试验 件(10)变形施压； 所述后端承压工装(6)背向所述前端承压工装(7)一侧安装试验基座(11)， 所述试验件 (10)安装在试验基座(1 1)上； 所述前端增压囊(8)通过加注管路(16)连通所述后端增压囊(9)。 3.根据权利要求2所述 回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于， 所述气体 增压系统包括： 气源(1)、 减压阀(2)、 增压阀(3)、 泄压阀(4)以及泄压口(5)； 所述减压阀(2)一端连接气源(1)， 另一端连接所述增压阀(3)一端； 所述增压阀(3)另一端连接所述后端增压囊(9)和所述泄压阀(4)一端， 所述泄压阀(4) 另一端连接泄压口(5)。 所述液体加注系统包括： 加注阀(17)和水源(18)； 所述加注阀(17)一端连接水源(18)， 另一端连接所述后端增压囊(9)； 所述前端增压囊(8)和所述后端增压囊(9)通过液体加注后的气体增压方式分别沿所 述前端承压 工装(7)和后端承压 工装(6)开口方向对所述试验 件(10)膨胀施压 。 4.根据权利要求2所述 回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于： 所述前端 承压工装(7)上安装压力表(12)和压力传感器(13)； 所述压力表(12)和压力传感器(13)连接所述前端增压囊(8)； 所述压力传感器(13)通过压力测试线(14)连接所述测试系统终端(15)。 5.根据权利要求2所述 回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于， 所述热加 载装置包括： 前端电加热毯(19)、 后端电加热毯(20)以及温度传感器与测试线(21)； 所述前端增压囊(8)和所述试验件(10)之间安装前端电加热毯(19)， 所述后端增压囊权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114878344 A 2(9)和所述试验 件(10)之间安装后端电加热毯(20)； 所述前端电加热毯(19)和所述后端电加热毯(20)安装温度传感器与测试线(21)， 所述 温度传感器与测试线(21)连接测试系统终端(15)。 6.根据权利要求5所述 回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于： 所述前端 电加热毯(19)和所述后端电加热毯(20)背向试验 件(10)一侧设置绝 缘防水隔热 材料层； 所述前端电加热毯(19)和所述后端电加热毯(20)采用电阻式加热 方式。 7.根据权利要求1所述 回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于， 所述剪力 加载杠杆组包括： 前端剪力加载杠杆组和后端剪力加载杠杆组； 所述前端剪力加载杠杆组包括： 前端力传感器及测试线(23)、 前端加载作动筒(24)、 前 端加载拉杆与连接铰链(25)、 前端杠杆支点(26)、 前端加载杠杆(27)以及前端横截面连接 圆盘(28)； 所述前端加载作动筒(24)和所述前端加载拉杆与连接铰链(25)一端之间安装前端力 传感器及测试线(23)， 所述前端力传感器及测试线(23)连接测试系统终端(15)； 所述前端加载拉杆与连接铰链(25)另一端连接前端加载杠杆(27)一端， 所述前端加载 杠杆(27)另一端 连接前端横截面连接圆盘(28)， 所述前端加载杠杆(27)中部转动连接所述 前端杠杆支点(26)； 所述后端剪力加载杠杆组包括： 后端横截面连接圆盘(29)、 后端加载杠杆(30)、 后端杠 杆支点(31)、 后端加载拉杆与连接铰链(32)、 后端力传感器及测试线(33)以及后端加载作 动筒(34)； 所述后端加载作动筒(34)和后端加载拉杆与连接铰链(32)一端之间安装后端力传感 器及测试线(3 3)， 所述后端力传感器及测试线(3 3)连接测试系统终端(15)； 所述后端加载拉杆与连接铰链(32)另一端连接后端加载杠杆(30)一端， 所述后端加载 杠杆(30)另一端 连接后端横截面连接圆盘(29)， 所述后端加载杠杆(30)中部转动连接所述 后端杠杆支点(31)。 8.根据权利要求7所述 回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于： 所述前端 横截面连接圆盘(28)和所述后端横截面连接圆盘(29)安装在试验件(10)内部并无缝隙固 定连接在所述试验 件(10)连接面上； 所述前端加载作动筒(24)和所述后端加载作动筒(34)固定安装在承力墙(35)上， 所述 前端杠杆支点(26)和所述后端杠杆支点(31)固定安装在试验固定钢框上； 当所述前端加载作动筒(24)通过前端加载拉杆与连接铰链(25)连接前端加载杠杆 (27)， 施加于加载杠杆(27)的载荷方向与所述试验 件(10)初始位置中轴线垂直； 当所述后端加载作动筒(34)通过后端加载拉杆与连接铰链(32)连接后端加载杠杆 (30)， 施加载荷方向与所述试验 件(10)初始位置中轴线垂直。 9.根据权利要求2所述 回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于： 所述后端 承压工装(6)和所述前端承压 工装(7)内壁 面粘贴柔 性毛毡材 料。 10.根据权利要求1所述回转型舱体结构力热耦合试验加载装置， 其特征在于： 所述试 验件(10)上安装应变传感器及结构响应测试线(22)， 所述应变传感器及结构响应测试线 (22)连接所述测试系统终端(15)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114878344 A 3