對于該第一端部51，該第二端部52具有第二固定孔521，該第二固定孔521位于該中心線C上。在本實施例中，該第二端部52的長度L2與該第一端部51的長度LI相等，且較佳地，該第一端部51的長度LI與該第二端部52的長度L2皆為16mm。
[0031]該拉伸區(qū)53位于該第一端部51與該第二端部52之間，且該拉伸區(qū)53兩側(cè)分別具有導(dǎo)角過渡區(qū)55，在本實施例中，各該導(dǎo)角過渡區(qū)53的導(dǎo)角半徑R小于該拉伸區(qū)53的寬度W，較佳地，各該導(dǎo)角過渡區(qū)55的導(dǎo)角半徑R為4mm，而該拉伸區(qū)53的寬度W為5mm。
[0032]該彈性變形區(qū)54位于該拉伸區(qū)53與該第二端部52之間，在本實施例中，該彈性變形區(qū)54的寬度、該第一端部51的寬度及該第二端部52的寬度相等，較佳地，該等寬度為16_。此外，該彈性變形區(qū)54的長度L4與該第二端部52的長度L2的和大于該第一端部51的長度LI，且亦大于該拉伸區(qū)53的長度L3，較佳地，該彈性變形區(qū)54的長度L4與該第二端部52的長度L2的和為40mm，而該拉伸區(qū)53的長度L3為26mm。
[0033]結(jié)合圖1、圖4及圖5的步驟S51，提供如上述的試片夾持裝置10及試片50，該試片50具有第一端部51、第二端部52、拉伸區(qū)53及彈性變形區(qū)54，該第二端部52相對于該第一端部51，該第一端部51及該第二端部52分別具有第一固定孔511及第二固定孔521，該拉伸區(qū)53位于該第一端部51與該第二端部52之間，該彈性變形區(qū)54位于該拉伸區(qū)53與該第二端部52之間，該第二端部52的長度L2與該彈性變形區(qū)54的長度L4的和大于該第一端部51的長度LI，且該第一端部51的寬度、該第二端部52的寬度及該彈性變形區(qū)54的寬度相等。
[0034]結(jié)合圖1、圖3及圖5的步驟S52，將該前端試片固定器11的第一連接部112連接于該試驗機20及將該后端試片固定器13的第二連接部132連接于該力量傳感器30。
[0035]配合參閱圖1、圖3、圖4及圖5的步驟S53，分別將該試片50的第一端部51及第二端部52插入該第一夾持部111的第一夾槽113及該第二夾持部131的第二夾槽133，并使該第一固定孔511及該第二固定孔521分別對應(yīng)該第一貫通孔114及該第二貫通孔134。
[0036]結(jié)合圖1、圖3、圖4及圖5的步驟S54，將該第一固定件12插設(shè)于該第一貫通孔114與該第一固定孔511及將該第二固定件14插設(shè)于該第二貫通孔134與該第二固定孔521，以將該試片50的第一端部51及第二端部52分別固定于該前端試片固定器11及該后端試片固定器13。
[0037]此外，在步驟S54之后，可另包括設(shè)置第一應(yīng)變規(guī)60于該試片50的拉伸區(qū)53及設(shè)置第二應(yīng)變規(guī)70于該試片50的彈性變形區(qū)54。
[0038]結(jié)合圖3、圖4及圖5的步驟S55，利用該試驗機20對該試片50進行高速拉伸試驗，并透過該力量傳感器30記錄該試片50的動態(tài)力變化結(jié)果。
[0039]當進行高速拉伸試驗時，該試片50的彈性變形區(qū)54為測量沖擊荷載歷程的區(qū)域，其會在沖擊拉伸荷載作用下發(fā)生彈性變形，而設(shè)置于該彈性變形區(qū)54的該第二應(yīng)變規(guī)70可記錄沖擊拉伸加載過程中的彈性應(yīng)變歷程。在試驗過程中，該第二應(yīng)變規(guī)70不會因為變形量過大而脫落，因此，將應(yīng)變規(guī)導(dǎo)線與超動態(tài)訊號放大器及示波器連接(圖未繪出)，即可完整擷取試驗過程中該彈性變形區(qū)54的動態(tài)應(yīng)變。之后，利用虎克定律σ = Εε (ο為應(yīng)力，E為楊式系數(shù)，ε為應(yīng)變)即可將動態(tài)應(yīng)變換算成應(yīng)力歷程。最后，將前述所得的應(yīng)力值乘上該彈性變形區(qū)54與該拉伸區(qū)53的面積比，即可得到?jīng)_擊拉伸試驗過程中該拉伸區(qū)53的動態(tài)拉力歷程。
[0040]如圖6所示，圖6的結(jié)果證明本發(fā)明材料高速拉伸動態(tài)力量測的優(yōu)化方法確實可獲得無噪聲影響的動態(tài)力量測結(jié)果。
[0041]本發(fā)明材料高速拉伸動態(tài)力量測的試片夾持裝置10可改善傳統(tǒng)油壓或機械式夾具嚙合式夾持方式易于打滑的缺點，且其與本發(fā)明的試片結(jié)構(gòu)50結(jié)合后，不僅可獲得高速拉伸的試片應(yīng)變率相關(guān)材料參數(shù)，亦可有效抑制噪聲對動態(tài)力量測結(jié)果的影響。
【主權(quán)項】
1.一種材料高速拉伸動態(tài)力量測的試片夾持裝置，其特征在于，包括:前端試片固定器，具有第一夾持部及第一連接部，該第一夾持部具有第一夾槽及第一貫通孔，該第一貫通孔連通該第一夾槽，該第一連接部的一端連接該第一夾持部，而另一端用以連接高速拉伸試驗機或者霍普金森拉桿沖擊試驗機；第一固定件，可插設(shè)于該第一夾持部的第一貫通孔；后端試片固定器，與該前端試片固定器呈相對設(shè)置，該后端試片固定器具有第二夾持部及第二連接部，該第二夾持部具有第二夾槽及第二貫通孔，該第二貫通孔連通該第二夾槽，該第二連接部的一端連接該第二夾持部，而另一端用以連接力量傳感器；以及第二固定件，可插設(shè)于該第二夾持部的第二貫通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片夾持裝置，其特征在于:所述第二夾持部的第二夾槽對應(yīng)該第一夾持部的第一夾槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片夾持裝置，其特征在于:所述第二固定件與該第二貫通孔緊配合。
4.一種材料高速拉伸動態(tài)力量測的試片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述試片結(jié)構(gòu)具有第一端部、第二端部、拉伸區(qū)及彈性變形區(qū)，該第二端部相對于該第一端部，該拉伸區(qū)位于該第一端部與該第二端部之間，該彈性變形區(qū)位于該拉伸區(qū)與該第二端部之間，該第二端部的長度與該彈性變形區(qū)的長度的和大于該第一端部的長度，且該第一端部的寬度、該第二端部的寬度及該彈性變形區(qū)的寬度相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述試片結(jié)構(gòu)還包括中心線，該第一端部具有一第一固定孔，該第二端部具有一第二固定孔，該第一固定孔及該第二固定孔位于該中心在線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述試片本體的拉伸區(qū)兩側(cè)分別具有一導(dǎo)角過渡區(qū)，各該導(dǎo)角過渡區(qū)的導(dǎo)角半徑小于該拉伸區(qū)的寬度。
7.—種材料高速拉伸動態(tài)力量測的優(yōu)化方法，其特征在于:包括以下步驟:(a)、提供權(quán)利要求1所述的試片夾持裝置及試片，該試片具有第一端部、第二端部、拉伸區(qū)及彈性變形區(qū)，該第二端部相對于該第一端部，該第一端部及該第二端部分別具有第一固定孔及第二固定孔，該拉伸區(qū)位于該第一端部與該第二端部之間，該彈性變形區(qū)位于該拉伸區(qū)與該第二端部之間，該第二端部的長度與該彈性變形區(qū)的長度的和大于該第一端部的長度，且該第一端部的寬度、該第二端部的寬度及該彈性變形區(qū)的寬度相等；(b)、將該前端試片固定器的第一連接部連接于該試驗機及將該后端試片固定器的第二連接部連接于該力量傳感器；(c)、分別將該試片的第一端部及第二端部插入該第一夾持部的第一夾槽及該第二夾持部的第二夾槽，并使該第一固定孔及該第二固定孔分別對應(yīng)該第一貫通孔及該第二貫通孔；(d)、將該第一固定件插設(shè)于該第一貫通孔與該第一固定孔及將該第二固定件插設(shè)于該第二貫通孔與該第二固定孔，以將該試片的第一端部及第二端部分別固定于該前端試片固定器及該后端試片固定器；及(e)、利用該試驗機對該試片進行高速拉伸試驗，并透過該力量傳感器記錄該試片的動態(tài)力變化結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟(b)的該力量傳感器固定于固定基座上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟(d)之后，還包括設(shè)置第一應(yīng)變規(guī)于該試片的拉伸區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟(d)之后，還包括設(shè)置第二應(yīng)變規(guī)于該試片的彈性變形區(qū)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種材料高速拉伸動態(tài)力量測的試片夾持裝置，其特征在于,包括：前端試片固定器，具有第一夾持部及第一連接部，該第一夾持部具有第一夾槽及第一貫通孔，該第一貫通孔連通該第一夾槽，該第一連接部的一端連接該第一夾持部，而另一端用以連接高速拉伸試驗機或者霍普金森拉桿沖擊試驗機；第一固定件，可插設(shè)于該第一夾持部的第一貫通孔；后端試片固定器，與該前端試片固定器呈相對設(shè)置，該后端試片固定器具有第二夾持部及第二連接部，該第二夾持部具有第二夾槽及第二貫通孔，該第二貫通孔連通該第二夾槽，該第二連接部的一端連接該第二夾持部，而另一端用以連接力量傳感器；以及第二固定件，可插設(shè)于該第二夾持部的第二貫通孔。
【IPC分類】G01N3-04, G01N3-02
【公開號】CN104849136
【申請?zhí)枴緾N201510233792
【發(fā)明人】康祖成
【申請人】慈溪市瑞天機械設(shè)備有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月8日