极端特殊环境下材料及构件试验评价科学装置研制与应用

国重仪器:2016年成果

项目名称

极端特殊环境下材料及构件试验评价科学装置研制与应用

成果名称

高超环境下构件性能测试装置

规格型号

研发单位

北京科技大学

项目负责人

孙冬柏

成果成熟度

产品化

成果简介

高超环境下构件性能测试装置可实现高超声速气动热-力耦合环境下材料构件表面压力、温度、变形、噪声场等性能测量。其中,基于红外热辐射测温和拉曼光谱技术相结合的构件表面温度测量装置,温度测量范围:≤2500K;测量误差:≤10%;基于可调谐二极管激光吸收谱技术 (TDLAS)、非稳腔空间增强相干反斯托克斯拉曼散射谱技术(USED-CARS)和高超声速/高温气动力学条件下修正的牛顿理论的构件表面压力测量装置,在高超条件下测量误差≤10%;高温接触式应变测量装置,测量灵敏度11.7με,适用温度≤1200K;基于激光散斑数字图像相关方法的高温非接触变形测量装置,应变测量灵敏度优于50με,位移测量精度小于视场的1/5000,测量范围:0-5mm,可实现2573K辐射加热环境、2273K通电加热环境和4-6马赫高速气动热模拟环境下的非接触变形测量;基于传声器阵列的声场测量与重构系统,可测频率范围:100-16000 Hz,可测动态范围:≤130dB,适用温度最高1773K。

应用前景

装置为服役于高超声速流环境的热防护材料/构件等提供了有效的测试评价手段,对积累高超声速流环境下材料/构件长时服役过程的性能数据,开展高超声速流环境下材料构件性能评价与快速筛选,探明高超声速流环境对材料/构件的交互作用机理,指导高超声速飞行器的材料选型与结构设计具有重要意义。

备注

期望技术合作,仪器使用

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责任编辑:赵卫华
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