传统材料测试多聚焦于单一温度环境下的性能评估,难以复现火箭发动机工作时的热循环场景。新型快速温变试验箱通过双热源耦合技术,可在数秒内实现从 - 196℃(液氧温度)到 3500℃的超高速温变,温变速率可达 200℃/s,同时保持 ±1℃的温度控制精度。例如,模拟火箭发动机点火与熄火瞬间,试验箱可在 10 秒内完成从室温到 3000℃再骤降至 - 100℃的循环测试,模拟发动机燃烧室材料在反复热胀冷缩下的疲劳损伤过程。

为提升测试准确性,试验箱引入多维度数据监测体系。在材料表面布置纳米级应变传感器与红外热像仪,实时捕捉材料在热循环中的微观形变与温度场分布。当测试铼合金涡轮叶片时,系统可通过监测材料表面 0.01mm 级的裂纹扩展,结合有限元分析模型,预测其疲劳寿命与失效风险。同时,试验箱还能模拟发动机工作时的振动、压力等复合应力,通过叠加交变载荷,更真实地还原材料服役环境。



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