一種拉伸卸載試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種拉伸卸載試驗裝置，包括用于安裝測試試件的一端部的第一安裝機構(gòu)、用于安裝所述試件的另一端部的第二安裝機構(gòu)、一端部與所述第二安裝機構(gòu)固定連接的加載件、與所述第一安裝機構(gòu)固定連接而與所述第二安裝機構(gòu)滑動連接的限位塊，所述限位塊沿其長度方向開設(shè)有凹槽，所述第二安裝機構(gòu)位于所述凹槽內(nèi)并沿所述凹槽滑動，所述加載件的另一端部穿出所述限位塊并與所述限位塊滑動地設(shè)置，所述第一安裝機構(gòu)在寬度方向的中心面、所述第二安裝機構(gòu)在寬度方向的中心面、所述限位塊在寬度方向的中心面和所述加載件在寬度方向的中心面均同平面。本發(fā)明的拉伸卸載試驗裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在中、高應(yīng)變率下拉伸試驗的連續(xù)加卸載。
【專利說明】一種拉伸卸載試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一種拉伸卸載試驗裝置，屬于材料力學(xué)性能測試與表征領(lǐng)域，用于汽車、航空等行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]在高強鋼、高分子材料、塑料等車用材料的力學(xué)測試中，往往需要測試材料的卸載特性。目前，對于材料卸載特性的測試，通常是在通過電機實現(xiàn)閉環(huán)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)加卸載的電子萬能試驗機上完成。但是，電子萬能試驗機只能實現(xiàn)準(zhǔn)靜態(tài)或較低應(yīng)變率下的試驗。實際中，對于高強鋼、高分子材料、塑料等車用材料，我們更需要關(guān)注的則是材料在中、高應(yīng)變率加載下的力學(xué)特性。而對于能夠?qū)崿F(xiàn)中、高應(yīng)變率加載的中、高速拉伸試驗機，一般是液壓系統(tǒng)，通過開環(huán)控制進行單方向的加載，難以實現(xiàn)連續(xù)加卸載。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)在中、高應(yīng)變率下連續(xù)加卸載的拉伸卸載試驗裝置。
[0004]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種拉伸卸載試驗裝置，包括用于安裝測試試件的一端部的第一安裝機構(gòu)、用于安裝所述試件的另一端部的第二安裝機構(gòu)、一端部與所述第二安裝機構(gòu)固定連接的加載件、與所述第一安裝機構(gòu)固定連接而與所述第二安裝機構(gòu)滑動連接的限位塊，所述限位塊沿其長度方向開設(shè)有凹槽，所述第二安裝機構(gòu)位于所述凹槽內(nèi)并沿所述凹槽滑動，所述加載件的另一端部穿出所述限位塊并與所述限位塊滑動地設(shè)置，所述第一安裝機構(gòu)在寬度方向的中心面、所述第二安裝機構(gòu)在寬度方向的中心面、所述限位塊在寬度方向的中心面和所述加載件在寬度方向的中心面均同平面。
[0005]所述第一安裝機構(gòu)包括第一安裝部，所述第一安裝部沿其長度方向開設(shè)有用于放置所述試件的一端部的第一安裝槽，在所述第一安裝部的一端部且位于所述第一安裝部寬度方向的中心線上開設(shè)有第一缺口，所述第一缺口與所述第一安裝槽連通，所述第一缺口的寬度小于所述第一安裝槽的寬度，所述第一安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在所述第一安裝槽上方的第一蓋板，所述第一蓋板緊貼所述第一安裝部的表面且通過多個第一緊固件與所述第一安裝部固定連接。
[0006]所述第一安裝部的一端部與所述限位塊固定連接，在所述第一安裝部的一端部的二側(cè)對稱設(shè)有連接柱，所述限位塊在與所述連接柱的對應(yīng)的位置開設(shè)有連接孔，所述連接柱具有外螺紋，所述連接柱上設(shè)有螺母，并且所述連接柱依次穿過所述連接孔和所述螺母將所述第一安裝部與所述限位塊連接。
[0007]在所述限位塊相對稱的二側(cè)面上開設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔與所述連接孔連通，所述螺紋孔內(nèi)設(shè)有用于將所述限位塊與所述連接柱固定連接的螺栓。
[0008]所述二側(cè)面上沿所述限位塊的長度方向開設(shè)有多個螺紋孔，每個所述螺紋孔對應(yīng)設(shè)有一個螺栓。
[0009]所述第一安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在所述第一蓋板和所述試件的一端部之間用于消除所述試件的一端部與所述第一蓋板之間的間隙的第一墊片、設(shè)置在所述第一安裝槽底部用于調(diào)整所述試件的一端部在所述第一安裝槽高度方向位置的第二墊片。
[0010]所述第二安裝機構(gòu)包括第二安裝部，所述第二安裝部沿其長度方向開設(shè)有用于放置所述試件的另一端部的第二安裝槽，在所述第二安裝部的一端部且位于所述第二安裝部寬度方向的中心線上開設(shè)有第二缺口，所述第二缺口與所述第二安裝槽連通，所述第二缺口的寬度小于所述第二安裝槽的寬度，所述第二安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在所述第二安裝槽上方的第二蓋板，所述第二蓋板緊貼所述第二安裝部的表面且通過多個第二緊固件與所述第二安裝部固定連接。
[0011]所述第二安裝部與所述加載件固定連接，所述加載件的一端部位于所述第二安裝槽內(nèi)，在所述第二安裝部的另一端部且位于所述第二安裝部寬度方向的中心線上開設(shè)有第三缺口，所述第三缺口與所述二安裝槽連通，所述第三缺口的寬度小于所述第二安裝槽的寬度，所述加載件的另一端部從所述第三缺口伸出所述第二安裝部。
[0012]所述第二安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在所述第二蓋板和所述試件的另一端部之間用于消除所述試件的另一端部與所述第二蓋板之間的間隙的第三墊片、設(shè)置在所述第二安裝槽底部用于調(diào)整所述試件的另一端部在所述第二安裝槽高度方向位置的第四墊片。
[0013]所述加載件的未與所述第二安裝機構(gòu)相連的部位上的對稱二側(cè)面開設(shè)有第四缺□。
[0014]由于上述技術(shù)方案的實施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
本發(fā)明的拉伸卸載試驗裝置針對不同的試件材料不僅可以通過設(shè)置限位塊與第一安裝機構(gòu)的連接位置實現(xiàn)可控位移的卸載裝置，也可以去掉限位塊，簡化為簡單的力控制卸
載裝置。
[0015]本發(fā)明的拉伸卸載試驗裝置實現(xiàn)了中、高應(yīng)變率下拉伸試驗的連續(xù)加卸載。
[0016]本發(fā)明拉伸卸載試驗裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、制造成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明拉伸卸載試驗裝置的正視示意圖；
圖2為圖1中A-A向首I]視不意圖；
圖3為本發(fā)明拉伸卸載試驗裝置的左視示意圖；
圖4為本發(fā)明拉伸卸載試驗裝置的等軸側(cè)視示意圖(未顯示試件和蓋板)；
圖中:1、第一安裝部；2、第一蓋板；3、第一緊固件；4、第一缺口 ；5、第一安裝槽；6、連接柱；7、試件；8、第二安裝部；9、第二缺口 ；10、第二安裝槽；11、第二蓋板；12、第二緊固件；13、第三缺口 ； 14、限位塊；15、凹槽；16、螺母；17、螺栓；18、加載件；19、第四缺口 ；20、第一墊片；21、第二墊片；22、第三墊片；23、第四墊片；24、凸起部。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0019]如附圖f 4所示，一種拉伸卸載試驗裝置，包括用于安裝測試試件7的一端部的第一安裝機構(gòu)、用于安裝試件7的另一端部的第二安裝機構(gòu)、一端部與第二安裝機構(gòu)固定連接的加載件18、與第一安裝機構(gòu)固定連接而與第二安裝機構(gòu)滑動連接的限位塊14，限位塊14沿其長度方向開設(shè)有凹槽15，第二安裝機構(gòu)位于凹槽15內(nèi)并沿凹槽15滑動，加載件18的另一端部穿出限位塊14并與限位塊14滑動地設(shè)置，第一安裝機構(gòu)在寬度方向的中心面、第二安裝機構(gòu)在寬度方向的中心面、限位塊14在寬度方向的中心面和加載件18在寬度方向的中心面均同平面。凹槽15靠近第一安裝機構(gòu)的一端與限位塊14的外界相連通，而凹槽15的另一端具有限位部，限位部上開設(shè)有通孔，加載件18的另一端部從該通孔伸出限位塊14。
[0020]本實施例中，第一安裝機構(gòu)包括第一安裝部I，第一安裝部I沿其長度方向開設(shè)有用于放置試件7的一端部的第一安裝槽5，在第一安裝部I的一端部且位于第一安裝部I寬度方向的中心線上開設(shè)有第一缺口 4，第一缺口 4的寬度小于第一安裝槽5的寬度。試件7的部分從第一缺口 4伸出第一安裝部I。第一安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在第一安裝槽5上方的第一蓋板2，第一蓋板2緊貼第一安裝部I的表面且通過多個第一緊固件3與第一安裝部I固定連接。
[0021]具體設(shè)置時，第一安裝部I的一端部與限位塊14固定連接，在第一安裝部I的一端部的二側(cè)對稱設(shè)有連接柱6，限位塊14在與連接柱6對應(yīng)的位置開設(shè)有連接孔，連接柱6具有外螺紋，連接柱6上設(shè)有螺母16，并且連接柱6依次穿過連接孔和螺母16將第一安裝部I與限位塊14連接。為了使得限位塊14與第一安裝部I之間的連接更加穩(wěn)定，在限位塊14沿其長度方向的相對稱的二側(cè)面開設(shè)有螺紋孔，螺紋孔與連接孔連通，螺紋孔內(nèi)設(shè)有用于將限位塊14與連接柱6固定連接的螺栓17。二側(cè)面上沿限位塊14的長度方向開設(shè)有多個螺紋孔，每個螺紋孔對應(yīng)設(shè)有一個螺栓。具體地，每個側(cè)面設(shè)有3個螺紋孔。為了該拉伸卸載試驗裝置更便于使用，在第一安裝部I的另一端部上設(shè)有沿第一安裝部I長度方向延伸的凸起部24，更好的，凸起部24的寬度和厚度與加載件18的寬度和厚度一致，且位于加載件18長度方向的延長線上。
[0022]第一安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在第一蓋板2和試件7的一端部之間用于消除試件7的一端部與第一蓋板2之間的間隙的第一墊片20、設(shè)置在第一安裝槽5底部用于調(diào)整試件7的一端部在第一安裝槽5高度方向位置的第二墊片21。
[0023]本實施例中，第二安裝機構(gòu)包括第二安裝部8，第二安裝部8沿其長度方向開設(shè)有用于放置試件7的另一端部的第二安裝槽10，在第二安裝部8的一端部且位于第二安裝部8寬度方向的中心線上開設(shè)有第二缺口 9，第二缺口 9與第二安裝槽10連通，第二缺口 9的寬度小于第二安裝槽10的寬度。試件7的部分從第二缺口 9伸出第二安裝部8。第二安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在第二安裝槽10上方的第二蓋板11，第二蓋板11緊貼第二安裝部8的表面且通過多個第二緊固件12與第二安裝部8固定連接。
[0024]具體設(shè)置時，第二安裝部8與加載件18固定連接，加載件18的一端部位于第二安裝槽10內(nèi)，在第二安裝部8的另一端部且位于第二安裝部8寬度方向的中心線上開設(shè)有第三缺口 13，第三缺口 13與第二安裝槽10連通，第三缺口 13的寬度小于第二安裝槽10的寬度，加載件18的另一端部從第三缺口 13伸出第二安裝部8。
[0025]第二安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在第二蓋板11和試件7之間用于消除試件7的另一端部與第二蓋板11之間的間隙的第三墊片22、設(shè)置在第二安裝槽10底部用于調(diào)整試件7的另一端部在第二安裝槽10高度方向位置的第四墊片23。
[0026]本實施例中，加載件18的未與第二安裝機構(gòu)相連的部位的對稱二側(cè)面上開設(shè)有第四缺口 19。具體地，第四缺口 19對稱開設(shè)有2個。
[0027]本實施例中，凹槽15、第一安裝槽5和第二安裝槽10三者的槽口同側(cè)。
[0028]本發(fā)明具體使用時，處理試件7的厚度與加載件18的厚度同厚度，選擇第一墊片20、第二墊片21、第三墊片22和第四墊片23，先將第一墊片20、試件7的一端部和第二墊片21依次放入第一安裝槽5內(nèi)，試件7的中間部分從第一缺口 4處伸出第一安裝部1，然后將第一蓋板2通過第一緊固件3與第一安裝部I鎖緊。然后將第三墊片22、試件7的另一端部、加載件18的一端部和第四墊片23依次放入第二安裝槽10內(nèi)，并且將加載件18的一端部和試件7的另一端部對齊，然后將第二蓋板11通過第二緊固件12與第二安裝部8鎖緊。然后將連接柱6穿過連接孔，讓第二安裝部8滑入凹槽15內(nèi)并且讓加載件18的另一端部從限位塊14上限位部的通孔伸出限位塊14。然后調(diào)節(jié)限位塊14與連接柱6的連接位置，旋上螺母16及螺栓17將限位塊14固定。安裝過程中，加載件18厚度方向的中心面需與試件7厚度方向的中心面同面。
[0029]測量試件7的卸載時，將本發(fā)明的拉伸卸載裝置安裝到試驗機上進行測試，具體地，將凸起部24固定在試驗機底座上，加載件18的另一端部固定在試驗機的加載夾頭上。當(dāng)加載件18受到加載時，將通過第二安裝部8給試件7傳遞加載力，實現(xiàn)加載。當(dāng)?shù)谝话惭b部8上升到給定位移時，由于限位塊14的限制，第二安裝部8停止上升，試件7保持原受力狀態(tài)。另一方面，隨著加載力的進一步增加，加載件18將在第四缺口 19處出現(xiàn)斷裂，從而實現(xiàn)對試件7的卸載。
[0030]本發(fā)明的拉伸卸載試驗裝置的加載件18可以通過采用不同的第四缺口 19大小來控制卸載力，而第四缺口 19的大小可以通過一定量的缺口大小的拉伸試驗獲取該材料在不同缺口大小下的拉伸強度來確定。
[0031]本發(fā)明的拉伸卸載試驗裝置可以是位移控制卸載，即通過限位塊14在連接柱6上的連接位置來控制第二安裝部8的滑動距離，使得試件7拉伸到一定位移時，試件7不再被拉伸，而加載件18繼續(xù)進行拉伸，最后加載件18斷裂實現(xiàn)卸載；也可以是力控制卸載，即去掉限位塊14，緊靠加載件18上的第四缺口 19的大小來控制卸載力的大小。
[0032]以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，且本發(fā)明不限于上述的實施例，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種拉伸卸載試驗裝置，其特征在于，包括用于安裝測試試件的一端部的第一安裝機構(gòu)、用于安裝所述試件的另一端部的第二安裝機構(gòu)、一端部與所述第二安裝機構(gòu)固定連接的加載件、與所述第一安裝機構(gòu)固定連接而與所述第二安裝機構(gòu)滑動連接的限位塊，所述限位塊沿其長度方向開設(shè)有凹槽，所述第二安裝機構(gòu)位于所述凹槽內(nèi)并沿所述凹槽滑動，所述加載件的另一端部穿出所述限位塊并與所述限位塊滑動地設(shè)置，所述第一安裝機構(gòu)在寬度方向的中心面、所述第二安裝機構(gòu)在寬度方向的中心面、所述限位塊在寬度方向的中心面和所述加載件在寬度方向的中心面均同平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸卸載試驗裝置，其特征在于，所述第一安裝機構(gòu)包括第一安裝部，所述第一安裝部沿其長度方向開設(shè)有用于放置所述試件的一端部的第一安裝槽，在所述第一安裝部的一端部且位于所述第一安裝部寬度方向的中心線上開設(shè)有第一缺口，所述第一缺口與所述第一安裝槽連通，所述第一缺口的寬度小于所述第一安裝槽的寬度，所述第一安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在所述第一安裝槽上方的第一蓋板，所述第一蓋板緊貼所述第一安裝部的表面且通過多個第一緊固件與所述第一安裝部固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉伸卸載試驗裝置，其特征在于，所述第一安裝部的一端部與所述限位塊固定連接，在所述第一安裝部的一端部的二側(cè)對稱設(shè)有連接柱，所述限位塊在與所述連接柱的對應(yīng)的位置開設(shè)有連接孔，所述連接柱具有外螺紋，所述連接柱上設(shè)有螺母，并且所述連接柱依次穿過所述連接孔和所述螺母將所述第一安裝部與所述限位塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拉伸卸載試驗裝置，其特征在于，在所述限位塊相對稱的二側(cè)面上開設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔與所述連接孔連通，所述螺紋孔內(nèi)設(shè)有用于將所述限位塊與所述連接柱固定連接的螺栓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拉伸卸載試驗裝置，其特征在于，所述二側(cè)面上沿所述限位塊的長度方向開設(shè)有多個螺紋孔，每個所述螺紋孔對應(yīng)設(shè)有一個螺栓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉伸卸載試驗裝置，其特征在于，所述第一安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在所述第一蓋板和所述試件的一端部之間用于消除所述試件的一端部與所述第一蓋板之間的間隙的第一墊片、設(shè)置在所述第一安裝槽底部用于調(diào)整所述試件的一端部在所述第一安裝槽高度方向位置的第二墊片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卸載試驗裝置，其特征在于，所述第二安裝機構(gòu)包括第二安裝部，所述第二安裝部沿其長度方向開設(shè)有用于放置所述試件的另一端部的第二安裝槽，在所述第二安裝部的一端部且位于所述第二安裝部寬度方向的中心線上開設(shè)有第二缺口，所述第二缺口與所述第二安裝槽連通，所述第二缺口的寬度小于所述第二安裝槽的寬度，所述第二安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在所述第二安裝槽上方的第二蓋板，所述第二蓋板緊貼所述第二安裝部的表面且通過多個第二緊固件與所述第二安裝部固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的拉伸卸載試驗裝置，其特征在于，所述第二安裝部與所述加載件固定連接，所述加載件的一端部位于所述第二安裝槽內(nèi)，在所述第二安裝部的另一端部且位于所述第二安裝部寬度方向的中心線上開設(shè)有第三缺口，所述第三缺口與所述二安裝槽連通，所述第三缺口的寬度小于所述第二安裝槽的寬度，所述加載件的另一端部從所述第三缺口伸出所述第二安裝部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的拉伸卸載試驗裝置，其特征在于，所述第二安裝機構(gòu)還包括設(shè)置在所述第二蓋板和所述試件的另一端部之間用于消除所述試件的另一端部與所述第二蓋板之間的間隙的第三墊片、設(shè)置在所述第二安裝槽底部用于調(diào)整所述試件的另一端部在所述第二安裝槽高度方向位置的第四墊片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸卸載試驗裝置，其特征在于，所述加載件的未與所述第二安裝機構(gòu)相連的部位上的對稱二側(cè)面開設(shè)有第四缺口。
【文檔編號】G01N3/08GK103528890SQ201310552574
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】夏勇, 賴興華, 尹斌, 周青 申請人:清華大學(xué)蘇州汽車研究院（相城）