燃料棒包壳RIA模拟试验装置—液压模块采用计算机辅助测试技术与NI高速控制器数据采集系统相融合,全自动控制的液压系统,专门针对合金管材和复合材料管材来设计制造的试验机。
根据相关技术规范,实验工况具有高温、高压、高精度等特点,液压模块分为等升压速率爆破和快速爆破两种方式,两种爆破方式基于控制的切入点不一样,实验的方式和实验结果也不尽相同。
等升压速率爆破概述:通过控制进入到管材内部的压力反馈,结合伺服闭环控制,使得升压速率按照设定好的斜率进行升压,而达到爆破的效果,爆破曲线结果为一个固定斜率的曲线。
快速升压爆破概述:将包壳管试样一端封死,另一端连接于压力源装置,然后迅速加载压力,压强增加速率最大为 5.5GPa/s,直至试样失效。实时记录下试样失效时的最大爆破压力。
一.匀速升压系原理
(1)匀速升压爆破原理介绍
根据爆破试验参数情况,通过上位机发出指令信号,指令信号通过电液能量的转换和放大,使伺服阀动作,增压缸输出一个预定压力。当预定压力变化时,由压力传感器发出信号,反馈给比较器与输入指令信号相比较,然后消除指令信号与反馈信号的误差,使实际输出压力与设定压力无限接近,控制精度非常高。
(2)等体积爆破原理介绍(ASTM811爆破实验)
通过控制进入到管材内部的液体的体积,按照一定体积的速率注入到试样内部,会出现压力曲线在弹性变形阶段按照一定的升压速率进行升压,当从弹性变形和塑性变形的临界点转换时,升压速率会与先前的塑性变形的曲线斜率明显不同。曲线反应出试样从弹性变形到塑性变形的一个过度的过程。整个过程通过高精度位移传感器的位移量的反馈配合伺服阀的进液量达到等体积爆破的效果。
二.快速升压系原理
通过高压油源将高压40MPa液体注入到蓄能器内部,带达到冲击所需要的压力后,停止注入高压蓄能器液体,然后通过软件控制气控阀门瞬间打开,阀门内部结构为大通径球阀结构,确保通过的液体足够的流量进入到冲击缸的低压端,低压端在受到大流量压力液体的冲击后,开始进行加速,加速一定速度后撞击到高压端缸头,瞬间达到最大的升压速率,高压端缸头对试样进行瞬间加压,直至试样爆破。
2025.03.21
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