4.試驗測量方法
數(shù)據(jù)測量項目包括位移測量、應(yīng)變測量、溫度測量、熱流測量等方面。試驗過程中，對應(yīng)變和位移采用逐級測量方法；高溫壁板試驗局部失穩(wěn)及破壞試驗過程中，對位移和溫度進(jìn)行連續(xù)采集，通常采集頻率為２Ｈｚ。試驗完成后，檢查所有測量數(shù)據(jù)，并給出應(yīng)變－載荷曲線、位移－載荷曲線以及溫度－時間曲線（或熱流－時間曲線）。
4.1位移計安裝方法
位移測量點，一般選在蒙皮的中心和桁條的中部撓度（位移）較大的位置。如果蒙皮有幾個屈曲波，位移測量點不一定在蒙皮的中心。在加筋壁板熱屈曲試驗中，通常在試驗件位移測量點位置點焊上同等材料的金屬圓環(huán)（１ｍｍ－３ｍｍ×１ｍｍ），使用拉線式位移計進(jìn)行位移測量。位移計的引線材料需選用耐溫性能好、線漲系數(shù)較小的材料（如鎳基合金絲、碳纖維絲），并將位于加熱器內(nèi)的引線絲進(jìn)行隔熱處理。
4.2 應(yīng)變片安裝方法
根據(jù)壁板試驗的具體情況，需要不同的應(yīng)變片安裝方法，主要包括：
（1）對于受軸壓的蒙皮，選用單片應(yīng)變片測量，沿受壓方向，一定要在蒙皮兩面“背對背”地粘貼應(yīng)變片。
（2）對于受剪切或壓剪的蒙皮，選用０°－４５°－９０°應(yīng)變花測量，一定要在蒙皮兩面“背對背”地粘貼應(yīng)變片，而且，４５°片應(yīng)沿受壓方向。
（3）對于蒙皮周邊的桁條和隔框，可選用單片應(yīng)變片測量，沿受載方向，在測量部位的兩面“背對背”地粘貼應(yīng)變片，應(yīng)變片一般應(yīng)粘貼在桁條和隔框長度中部的敏感位置。
（4）對于受軸壓的蒙皮、桁條和隔框，也可以通過測量其法向撓度（位移）的方法確定失穩(wěn)臨界值。
（5）對于沿蒙皮受壓方向的應(yīng)變測量點，應(yīng)選在蒙皮的屈曲波峰或波谷處，避免選在拐點附近。
4.3熱電偶安裝
鈦合金具有導(dǎo)熱性好、熱性能穩(wěn)定、易于焊接以及在使用溫度范圍內(nèi)表面狀況無變化等特點，因此最適宜采用在測溫表面上焊接熱電偶絲的方法進(jìn)行溫度測量。此種方法簡便、準(zhǔn)確、可靠，通常用來按布點方式測量結(jié)構(gòu)的溫度場。在熱電偶焊接完成之后，對壁板噴涂耐高溫的高輻射率漆，以形成均勻的溫度場分布。
4.4溫度準(zhǔn)確度的測試
對于非金屬材料，在進(jìn)行熱結(jié)構(gòu)試驗時，由于溫度傳感器的固定不能采用直接焊接工藝固定，只能采用膠粘劑粘接。由于粘貼劑的厚度以及導(dǎo)熱性能影響，溫度傳感器測試的溫度與試驗件表面真實的溫度有差異。因此，溫度測試的準(zhǔn)確度需要進(jìn)行試驗標(biāo)定。測試在金屬件上進(jìn)行，首先在金屬表面焊接溫度傳感器，然后在每一個焊接的溫度傳感器盡可能相近的位置采用膠粘劑粘接另外的溫度傳感器，在相同的加熱條件下，測試同一部位的溫度，兩者進(jìn)行比較。
4.5熱流密度計高度修正系數(shù)測定
基于能量平衡的原理，通過對熱流傳感器相關(guān)溫度變化的測量，得到輸入／輸出熱流傳感器的凈能量，從而計算出模型的表面熱流，這就是熱流測量的基本原理。結(jié)構(gòu)熱試驗的控制點一般都選在代表該溫區(qū)平均熱流密度的位置上，熱流密度傳感器的探測面應(yīng)與試驗件表面齊平。當(dāng)探測面與試驗件表面黑度一致時，兩者接受的熱流密度相同，故把此位置定義為控制基準(zhǔn)位置。實際上，正式試驗件不允許開孔，無法在基準(zhǔn)位置安裝熱流密度傳感器，這就需要對熱流密度計安裝位置系數(shù)進(jìn)行標(biāo)定修正。
4.6熱流損失項測定
為了提高加熱效率，一般情況下，試驗件表面均進(jìn)行涂黑處理，以增加表面吸收輻射熱的能力。根據(jù)輻射換熱的基爾霍夫定律可知，在熱平衡的條件下，物體的吸收率與輻射率相等，故在增加吸收能力的同時，也增加了對外輻射的能力，其所額外增加的輻射熱損失，應(yīng)在熱流密度控制程序中進(jìn)行補(bǔ)償，才能使結(jié)構(gòu)表面吸收的熱量滿足試驗要求。熱損失的大小一般不能通過理論計算準(zhǔn)確得到，往往通過試驗進(jìn)行確定。進(jìn)行測定時，試驗件采用與正式試驗件外形相同的模擬件，安裝位置和表面狀況與正式試驗條件一致。測定的方法是：按恒溫程序加熱，建立恒溫狀態(tài)下的試驗件表面溫度與吸收熱流密度的關(guān)系曲線。測試時，在每一恒定溫度狀態(tài)下需要保持一段時間，保證模擬試驗件達(dá)到熱平衡。 |
