专利摘要

本发明公开了一种模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，涉及板材火蔓延特性测试技术领域，包括震动驱动装置和顶板，震动驱动装置与顶板可拆卸连接，震动驱动装置能够输出水平方向的震动并能够支撑顶板，顶板上设有多个用于安装夹持板材的吊装夹具的限位孔，各夹具能够摆动，各吊装夹具沿顶板的长度方向排列，板材的周围固定设置有热射线风速仪和辐射热流计，沿板材初次摆动的方向，板材的前方和至少一侧固定设置有固定拍摄装置，板材的一侧还设有机动拍摄装置，板材的下方设有刻度尺。本发明中，设置震动台及多种测量、记录装置，测试模拟地震环境的复杂建筑结构中板材火的蔓延特性，为特定的建筑火灾安全测试提供依据。

权利要求

1.一种模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：包括震动驱动装置和顶板，所述震动驱动装置与所述顶板可拆卸连接，所述震动驱动装置能够输出水平震动并能够支撑所述顶板，所述顶板上设有多个限位孔，各所述限位孔用于安装吊装夹具，所述吊装夹具的数量不少于两个，各所述吊装夹具用于夹持板材，各所述夹具能够绕平行于水平方向的直线摆动，各所述吊装夹具沿所述顶板的长度方向排列，安装各板材后，板材的周围固定设置有热射线风速仪和辐射热流计，所述热射线风速仪用于测量板材晃动时产生的诱导风的风速，所述辐射热流计用于测量板材燃烧时的热辐射强度，板材组合的周边共固定设置有至少两个固定拍摄装置且各固定拍摄装置的朝向不同，板材的一侧面还设有机动拍摄装置，所述机动拍摄装置能够沿所述顶板的长度方向移动，所述固定拍摄装置和所述机动拍摄装置用于记录板材表面温度梯度的演化，所述热射线风速仪、所述辐射热流计、各所述高清摄像仪和所述机动拍摄装置均不对各板材的摆动产生影响，板材的下方设有刻度尺，所述刻度尺用于测量燃烧残余及熔融滴落物的散落范围。

2.根据权利要求1所述的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：所述固定拍摄装置为高清摄像仪，所述机动拍摄装置为红外摄像仪。

3.根据权利要求1所述的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：所述震动驱动装置包括震动台、底座和支架，所述底座竖直放置在所述震动台的输出装置上，所述底座的上部与所述支架的一端可拆卸连接，所述支架的另一端与所述顶板可拆卸连接，所述震动台用于输出水平震动并能够驱动所述顶板水平震动。

4.根据权利要求3所述的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：所述震动台包括固定部和运动部，所述固定部上设有滑杆，所述滑杆与所述顶板的长度方向平行设置，所述运动部与所述滑杆滑动连接，所述运动部能够沿所述滑杆滑动。

5.根据权利要求3所述的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：所述震动台为两个，两所述震动台沿所述顶板的长度方向排列，各所述震动台的输出装置上均竖直放置有所述底座，各所述底座上部分别与一个所述支架的一端可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：所述底座有四个，各所述震动台的输出装置上放置有两个所述底座，所述支架的数量与所述底座的数量相同，各所述支架包括水平杆和竖杆，所述水平杆的一端与所述竖杆的一端垂直且固定连接，各所述水平杆的另一端与所述顶板可拆卸连接，各所述竖杆的另一端分别与各所述底座的顶部可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：各所述水平杆沿所述顶板的长度方向插入所述顶板中，所述顶板上设置有第一锁紧装置，各所述第一锁紧装置分别用于将各所述水平杆锁紧在所述顶板上。

8.根据权利要求6所述的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：各所述竖杆分别沿竖直方向插入各所述底座中，各所述底座上设有第二锁紧装置，各所述第二锁紧装置分别用于将各所述竖杆锁紧在各所述底座上。

9.根据权利要求1所述的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：各所述吊装夹具的顶部设有转轴，所述转轴与所述吊装夹具形成绕水平轴线的转动连接，所述转轴与吊装螺栓的一端固定连接，所述吊装螺栓的另一端与所述顶板可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，其特征在于：各所述吊装夹具的顶部设有两个所述转轴，两所述转轴均与所述吊装夹具形成绕水平轴线的转动连接，两所述转轴分别与两个所述吊装螺栓的一端固定连接。

说明书

技术领域

本发明涉及板材火蔓延特性测试技术领域，特别是涉及一种模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置。

背景技术

地震和火灾是人类社会时常面临的两大重要灾害，而更值得注意的是，地震中产生重大火灾的事故层出不穷，在地震中往往会进一步引发火灾形成多灾种耦合破坏，这种复合式的灾害将极有可能对现代城市造成严重损毁，其原因之一是现代城市建筑中大量采用了高聚物材料和木质板材作为内饰、隔断、墙面表层、家具部件等，在地震中若一旦被外界其它热源引燃，除自身燃烧，在摇摆过程中势必还会发生高温熔滴物和飞火等现象，极易诱发次生火点，从而加快火势的蔓延，而当前的火灾燃烧实验研究中几乎未见耦合地震振动与火蔓延过程的综合测试装置，限制了城市特殊条件火灾研究以及相关火灾动力学规律的探寻。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，模拟地震环境下板材火蔓延并对其特性进行测试，为地震环境下的建筑火灾安全测试提供依据。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，包括震动驱动装置和顶板，所述震动驱动装置与所述顶板可拆卸连接，所述震动驱动装置能够输出水平震动并能够支撑所述顶板，所述顶板上设有多个限位孔，各所述限位孔用于安装吊装夹具，所述吊装夹具的数量不少于两个，各所述吊装夹具用于夹持板材，各所述夹具能够绕平行于水平方向的直线摆动，各所述吊装夹具沿所述顶板的长度方向排列，安装各板材后，板材的周围固定设置有热射线风速仪和辐射热流计，所述热射线风速仪用于测量板材晃动时产生的诱导风的风速，所述辐射热流计用于测量板材燃烧时的热辐射强度，板材组合的周边共固定设置有至少两个固定拍摄装置且各固定拍摄装置的朝向不同，板材的一侧面还设有机动拍摄装置，所述机动拍摄装置能够沿所述顶板的长度方向移动，所述固定拍摄装置和所述机动拍摄装置用于记录板材表面温度梯度的演化，所述热射线风速仪、所述辐射热流计、各所述高清摄像仪和所述机动拍摄装置均不对各板材的摆动产生影响，板材的下方设有刻度尺，所述刻度尺用于测量燃烧残余及熔融滴落物的散落范围。

优选的，所述固定拍摄装置为高清摄像仪，所述机动拍摄装置为红外摄像仪。

优选的，所述震动驱动装置包括震动台、底座和支架，所述底座竖直放置在所述震动台的输出装置上，所述底座的上部与所述支架的一端可拆卸连接，所述支架的另一端与所述顶板可拆卸连接，所述震动台用于输出水平震动并能够驱动所述顶板水平震动。

优选的，所述震动台包括固定部和运动部，所述固定部上设有滑杆，所述滑杆与所述顶板的长度方向平行设置，所述运动部与所述滑杆滑动连接，所述运动部能够沿所述滑杆滑动。

优选的，所述震动台为两个，两所述震动台沿所述顶板的长度方向排列，各所述震动台的输出装置上均竖直放置有所述底座，各所述底座上部分别与一个所述支架的一端可拆卸连接。

优选的，所述底座有四个，各所述震动台的输出装置上放置有两个所述底座，所述支架的数量与所述底座的数量相同，各所述支架包括水平杆和竖杆，所述水平杆的一端与所述竖杆的一端垂直且固定连接，各所述水平杆的另一端与所述顶板可拆卸连接，各所述竖杆的另一端分别与各所述底座的顶部可拆卸连接。

优选的，各所述水平杆沿所述顶板的长度方向插入所述顶板中，所述顶板上设置有第一锁紧装置，各所述第一锁紧装置分别用于将各所述水平杆锁紧在所述顶板上。

优选的，各所述竖杆分别沿竖直方向插入各所述底座中，各所述底座上设有第二锁紧装置，各所述第二锁紧装置分别用于将各所述竖杆锁紧在各所述底座上。

优选的，各所述吊装夹具的顶部设有转轴，所述转轴与所述吊装夹具形成绕水平轴线的转动连接，所述转轴与吊装螺栓的一端固定连接，所述吊装螺栓的另一端与所述顶板可拆卸连接。

优选的，各所述吊装夹具的顶部设有两个所述转轴，两所述转轴均与所述吊装夹具形成绕水平轴线的转动连接，两所述转轴分别与两个所述吊装螺栓的一端固定连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供一种模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，包括震动驱动装置和顶板，点燃其中一个板材，震动驱动装置输出水平震动并能支撑顶板，点燃其中一个板材后给震动驱动装置通电，来模拟地震状态下建筑物的震动，顶板被震动装置驱动进行水平方向上的往复运动，使得连接在顶板上的各吊装夹具进行摆动，即各吊装夹具上夹持的板材绕平行于水平方向的的直线进行摆动，并引燃相邻的板材，板材的周围固定设置有热射线风速仪和辐射热流计，热射线风速仪通电后能够测量板材晃动时产生的诱导风的风速，从而可以分析诱导风对火焰和烟气的蔓延及形貌发展产生的影响，辐射热流计通电后能够测量板材燃烧时的热辐射强度，板材组合的周边共固定设置有至少两个朝向不同的固定拍摄装置，固定拍摄装置通电后能够记录板材表面温度梯度的演化，板材的一侧面还设有机动拍摄装置，机动拍摄装置能够沿顶板的长度方向移动，机动拍摄装置通电后能够移动捕捉板材表面温度梯度的演化，机动拍摄装置与固定拍摄装置组合作用，能够从不同方向和不同的角度完整记录火焰在板材间蔓延时其表面的温度梯度演化过程，以及板材局部的温度发展变化过程，板材的下方设有刻度尺，刻度尺能够测量燃烧残余及熔融滴落物的散落范围，便于研究板材着火后飞火及次生热点的影响范围，本装置能够模拟地震水平震动下的复杂建筑结构的火灾蔓延过程及特性，为地震环境下的建筑火灾安全测试提供依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置的结构示意图；

图2为本发明提供的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置的吊装夹具结构示意图；

图3为本发明提供的模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置的震动驱动装置及顶板的结构示意图。

图中：1-顶板；2-限位孔；3-吊装夹具；4-热射线风速仪；5-辐射热流计；6-固定拍摄装置；7-机动拍摄装置；8-刻度尺；9-转轴；10-吊装螺栓；11-第一锁紧装置；12-固定部；13-运动部；14-滑杆；15-第二锁紧装置；16-电热丝型点火器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，以解决现有技术存在的问题，模拟地震环境下板材火蔓延并对其特性进行测试，为地震环境下的建筑火灾安全测试提供依据。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置，如图1～3所示，以木板引燃聚氨酯泡沫板后再引燃玻璃幕墙板为例但不仅限于木板引燃聚氨酯泡沫板再引燃玻璃幕墙板，于本实施例中，模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置包括震动驱动装置和顶板1，震动驱动装置能够输出水平震动，来模拟地震状态下建筑物的震动，震动驱动装置与与顶板1可拆卸连接，顶板1上设有多个限位孔2，各限位孔2用于安装吊装夹具3，各吊装夹具3能够绕平行于水平方向的直线摆动，根据各板材的空间间距及夹角等因素选择适宜的限位孔2并将各吊装夹具3安装在顶板1上，吊装夹具3的数量为三个，三个吊装夹具3为“凹”形夹具，各吊装夹具3上，螺栓一次穿过吊装夹具3的一侧的侧壁、板材和另一侧的侧壁，分别将木板、聚氨酯泡沫板和玻璃幕墙板固定在各自的吊装夹具3上，各吊装夹具3沿顶板1的长度方向排列，安装三种板材后，在板材组合的周围固定设置热射线风速仪4和多个辐射热流计5，板材组合的周边共固定设置有两个不同朝向的固定拍摄装置6，板材组合的一侧面还设有机动拍摄装置7，机动拍摄装置7能够沿顶板1的长度方向移动，板材的下方设置刻度尺8，用电热丝线型点火器16点燃木板，设定好震动输出的频率和幅度后接通震动驱动装置、热射线风速仪4、辐射热流计5、两部固定拍摄装置6和机动拍摄装置7的电源，各装置开始工作，震动驱动装置驱动顶板做水平往复运动，顶板运动带动各吊装夹具3进行摆动，板材摆动，热射线风速仪4用于测量板材晃动时产生的诱导风的风速，并将数据传输到数据采集器，用于分析诱导风对火焰和烟气的蔓延及形貌发展产生影响，各辐射热流计5用于测量板材燃烧时的热辐射强度，并将数据传输到数据采集器，两部固定拍摄装置6分别用于记录火焰在板材间蔓延时不同视角的物理图像，机动拍摄装置7沿顶板1的长度方向移动既可以从整体上宏观记录热量梯度的演化过程，也可以机动走位记录板材局部的温度发展过程，刻度尺8用于测量燃烧残余及熔融滴落物的散落范围，研究板材着火后飞火及次生热点的影响范围，将各热线风速仪4采集的诱导风速数据、各辐射热流计5采集的热辐射强度数据、两固定拍摄装置6和机动拍摄装置7拍摄的图像和刻度尺8测量的燃烧残余及熔融滴落物的散落范围等数据进行计算和分析，得到地震环境下木板引燃聚氨酯泡沫板在引燃玻璃幕墙板的板材火蔓延特性。

进一步的，固定拍摄装置6优选为高清摄像仪，机动拍摄装置7优选为红外摄像仪。

进一步的，震动驱动装置包括震动台、底座和支架，底座的上部与支架的一端可拆卸连接，支架的另一端与顶板1可拆卸连接，震动台用于输出水平震动并能够驱动顶板1水平震动，底座和支架为组装式，使得在收置时可以将支撑装置拆解，便于装置收置，而且在测试过程中，底座、支架和顶板1要承担大部分负荷，便于根据顶板1、底座和支架各自的状态进行针对性的维修或换新，降低了成本。

进一步的，震动台包括固定部12和运动部13，固定部12上设有滑杆14，滑杆14与顶板1的长度方向平行设置，运动部13与滑杆14滑动连接，设定好运动频率和运动幅度后给震动台通电，运动部13在电动机的驱动下沿滑杆14滑动，在滑杆14的限制下，运动部13只进行沿滑杆14的水平方向上的运动，使得震动台只输出水平方向的震动，防止因震动方向对测试结果产生影响。

进一步的，震动台为两个，两震动台沿顶板1的长度方向排列，各震动台的输出装置上均竖直放置有底座，各底座上部分别与一个支架的一端可拆卸连接，各板材和各吊装夹具3摆动时，顶板2承受的负荷要大于各板材和各吊装夹具3的重力之和，设置两个震动台并配套设置至少两个支架，加强了对顶板1的支撑，提高了装置的结构强度。

进一步的，底座有四个，各震动台的输出装置上放置有两个底座，支架的数量与底座的数量相同，各支架包括水平杆和竖杆，水平杆的一端与竖杆的一端垂直且固定连接，各水平杆的另一端与顶板1可拆卸连接，设置水平杆可以给板材摆动留出足够的空间，并且将各监测装置至于顶板1两侧的各支架以内的空间中，支架不对测试过程产生影响，各竖杆的另一端分别与各底座的顶部可拆卸连接，设置四个支架支撑顶板1，增加了装置的结构强度和稳定性，各支架的两端分别与顶板1和各底座可拆卸连接，不仅使得装置在收置时方便拆解、节省空间，还便于根据顶板1、各支架、各底座的状况对上述各部分单独进行维修或换新。

进一步的，各水平杆沿顶板1的长度方向插入顶板1中，使得顶板1两侧支架之间的空间大小可以调节，顶板1上设置有第一锁紧装置11，在将各水平杆调整到位后，通过各第一锁紧装置11分别将各水平杆锁紧在顶板1上，防止在测试过程中顶板1与各支架之间产生相对滑动，影响测试结果。

进一步的，各竖杆分别竖直插入各底座中，根据板材的尺寸调整各竖杆插入各底座中的长度来保证板材的自由端有足够的摆动空间，各底座上设有第二锁紧装置15，在确定好个竖杆与各底座的相对位置后通过各第二锁紧装置15分别将各竖杆锁紧在各底座上，防止因各竖杆意外滑落而影响测试结果。

进一步的，各吊装夹具3的顶部设有转轴9，转轴9插入固定设置在各吊装夹具3上的套筒中与吊装夹具3形成绕水平轴线的转动连接，转轴9与吊装螺栓10的一端固定连接，吊装螺栓10的另一端与顶板1可拆卸连接，震动台产生的震动依次经底座、支架、顶板1传递给吊装螺栓10，并利用惯性各转轴9与各吊装夹具3相对转动，使各板材摆动，吊装螺栓10上先旋进一个下限位螺母，然后吊装螺栓10通过限位孔2穿过顶板1，再在吊装螺栓10上旋进一个上限位螺母，来确保各吊装夹具3在摆动时与顶板1的连接处稳固，不发生移位的情况。

进一步的，各吊装夹具3的顶部设有两个转轴9，两转轴9分别插入两个套筒中并与吊装夹具3形成绕水平轴线的转动连接，两转轴9分别与两个吊装螺栓10的一端固定连接，吊装夹具3和板材一同摆动，会使吊装螺栓10承受不同方向的负荷，使得吊装螺栓10容易疲劳，设置两个转轴9和两个吊装螺栓10，可以提高吊装夹具3与顶板1连接的稳定性，使吊装螺栓10不易损坏，保证测试的连续性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

模拟地震环境下的板材火蔓延特性测试装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。