于 它包括半圓環(huán)面微動墊2、壓緊金屬片3、測力元件4、螺釘5、主夾緊塊6、主拉緊銷7、銷釘 8、副夾緊塊9、副拉緊銷10、定位墊片11和螺紋桿12,兩組半圓環(huán)面微動墊2的一組緊貼在 圓棒試樣1表面的激光噴丸區(qū)域，另一組緊貼在試驗(yàn)對比區(qū)域上，兩組半圓環(huán)面微動墊2之 間的距離為5~10 mm，兩個半環(huán)形壓緊金屬片3錯位貼裝在兩組半圓環(huán)面微動墊2上，一個 壓緊金屬片3的兩端通過螺釘5安裝在兩個主夾緊塊6,另一個壓緊金屬片3的兩端通過螺 釘5安裝在副夾緊塊9上。壓緊金屬片3的內(nèi)側(cè)涂有潤滑材料15 (見圖5)，以減小與半圓 環(huán)面微動墊2之間的切向作用力，選用石墨粉作為潤滑材料；帶有銷孔的主夾緊塊6和副夾 緊塊9通過銷釘8連接實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，相對于銷釘?shù)牧硪欢税惭b有測力元件4,測力元件4用于 測量兩個壓緊金屬片3相向運(yùn)動時所受的擠壓力F ;主拉緊銷7和副拉緊銷8分別嵌入主 夾緊塊6和副夾緊塊9的銷孔中，定位墊片11將其軸向固定，螺紋桿12與主拉緊銷7和副 拉緊銷10上的螺紋孔配合；四個半圓環(huán)面微動墊2分別把經(jīng)過處理過的圓棒試樣1的兩個 區(qū)域緊密貼合，轉(zhuǎn)動螺紋桿12使主夾緊塊6和副夾緊塊9閉合，從而使壓緊金屬片3給半 圓環(huán)面微動墊2施加 50~150 MPa的可控接觸壓力，該可控接觸壓力由測力元件4測量并顯 不。
[0014] 所述的激光噴丸區(qū)域13和試驗(yàn)對比區(qū)域14表面噴涂有潤滑材料15。
[0015] 所述的主拉緊銷7和副拉緊銷10上螺紋孔的旋向相反。
[0016] 在主夾緊塊6與對應(yīng)的壓緊金屬片3以及副夾緊塊9與對應(yīng)壓緊金屬片3之間均 安裝在測力元件4。
[0017] 本發(fā)明的有益效果： (1)對試樣中激光噴丸強(qiáng)化區(qū)域和未處理對比區(qū)域進(jìn)行微動疲勞試驗(yàn)，可以保證試驗(yàn) 區(qū)域在相同試驗(yàn)條件下（相同接觸壓力、交變載荷、頻率等）進(jìn)行，對比試驗(yàn)區(qū)域在不同試 驗(yàn)階段裂紋的萌生及擴(kuò)展情況，研究激光噴丸強(qiáng)化對試樣抗微動疲勞性能的影響。
[0018] (2)通過夾緊裝置拉緊金屬片，給微動墊施加法向載荷，可以使圓棒試樣表面受到 均勻的接觸壓力。
[0019] (3)該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)面-面接觸拉壓、扭轉(zhuǎn)以及拉扭復(fù)合的多軸載荷作用的微動 疲勞試驗(yàn)。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的激光噴丸強(qiáng)化提高材料抗微動疲勞性能的對比試驗(yàn)用試樣裝夾 狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2是本發(fā)明的夾緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3是本發(fā)明的圓棒試樣預(yù)先處理區(qū)域及微動墊安放位置示意圖。
[0023] 圖4是本發(fā)明的壓緊金屬片受力示意圖。
[0024] 圖5是本發(fā)明的壓緊金屬片示意圖。
[0025] 圖中：1.圓棒試樣、2.半圓環(huán)面微動墊、3.壓緊金屬片、4.測力元件、5.螺釘、 6.主夾緊塊、7.主拉緊銷、8.銷釘、9.副夾緊塊、10.副拉緊銷、11.定位墊片、12.螺紋桿、 13.激光噴丸區(qū)域、14.試驗(yàn)對比區(qū)域、15.潤滑材料。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0027] 實(shí)施例一。
[0028] 如圖1-5所示。
[0029] -種激光噴丸強(qiáng)化提高材料抗微動疲勞性能的對比試驗(yàn)方法，其具體步驟在于： 1) 在待測圓棒試樣1的整圓周側(cè)面區(qū)域進(jìn)行激光噴丸強(qiáng)化處理形成強(qiáng)化噴丸區(qū)13,作 為試驗(yàn)對比，在其軸向相鄰位置預(yù)留有未經(jīng)表面處理區(qū)域作為試驗(yàn)對比區(qū)域14,如圖3所 示； 2) 如圖2所示，在兩個試驗(yàn)區(qū)域分別布置微動墊2,其內(nèi)圓弧半徑與圓棒試樣1的半徑 相等，四個半圓環(huán)面微動墊將兩個試驗(yàn)區(qū)域貼合包圍，兩組微動墊之間的軸向間隔為5~10 mm ； 3) 壓緊金屬片3與半圓環(huán)面微動墊2緊密貼合，夾緊時可固定半圓環(huán)面微動墊2在圓 棒試樣1上的位置，并錯位安裝； 4) 利用測力元件4測量夾緊裝置施加于壓緊金屬片3端部的接觸壓力尺如圖4所示， 通過模型理想化，作用在半圓環(huán)面微動墊2上的法向載荷尸（Pa)與尸（N)滿足以下關(guān)系：
;如圖4所示； 5) 轉(zhuǎn)動螺紋桿12,通過夾緊裝置拉緊壓緊金屬片3,從而給半圓環(huán)面微動墊2施加 50~150 MPa可控均勻法向接觸載荷； 6) 將圓棒試樣1裝夾至疲勞試驗(yàn)機(jī)，加載拉伸、扭轉(zhuǎn)或拉扭復(fù)合交變疲勞載荷進(jìn)行多 組試驗(yàn)，分別在循環(huán)次數(shù)為試樣總壽命的0. 5%、2%、5%、10%、20%、30%、50%和70%時中斷試 驗(yàn)，若未達(dá)到設(shè)定的循環(huán)次數(shù)但監(jiān)測到裂紋長度達(dá)到1~2 _時也同樣中斷試驗(yàn)； 7) 切開試樣，借助掃描電鏡觀察每組試驗(yàn)的試樣微動區(qū)域（與微動墊接觸區(qū)域），分析 微動損傷和裂紋萌生部位和大小，對比研究激光噴丸強(qiáng)化對提高試樣抗微動疲勞性能的影 響。 以Ti-6A1-4V圓棒試樣進(jìn)行激光噴丸強(qiáng)化提高材料抗微動疲勞性能的對比試驗(yàn)為例。 具體過程為：首先，對Ti-6A1-4V圓棒試樣選定區(qū)域進(jìn)行激光噴丸強(qiáng)化處理，設(shè)置激光的參 數(shù)：激光功率密度為2 GW/cm2,光斑直徑為2 mm，光斑搭接率為75%。在試樣上激光噴丸強(qiáng) 化區(qū)域軸向相鄰位置預(yù)留未經(jīng)表面處理區(qū)域。將四個半圓環(huán)面微動墊緊密貼合地布置在 上述兩個試驗(yàn)區(qū)域，兩組微動墊之間的軸向間隔為5 _。在壓緊金屬片的內(nèi)側(cè)涂覆石墨粉 作為潤滑層，以減小壓緊微動墊時的切向力，使得微動墊受到的法向接觸載荷更加均勻。跨 過主、副夾緊塊上的測力元件，固定好壓緊金屬片。擰緊螺紋桿，通過測力元件控制施加90 MPa的均布法向接觸載荷。然后，在MTS-809拉扭組合電液伺服材料試驗(yàn)機(jī)上向圓棒試樣 施加應(yīng)力比於3 0.1，峰值為40 KN的交變拉應(yīng)力。按照上述步驟進(jìn)行多組試驗(yàn)，分別在循 環(huán)次數(shù)為試樣總壽命（Ti-6A1-4V的總疲勞壽命為IO7)的0. 5%、2%、5%、10%、20%、30%、50%和 70%時中斷試驗(yàn)，若未達(dá)到設(shè)定的循環(huán)次數(shù)但監(jiān)測到裂紋長度達(dá)到1~2 _時也同樣中斷試 驗(yàn)。試驗(yàn)完成后，切開試樣，借助掃描電鏡觀察每組試驗(yàn)的試樣微動區(qū)域（與微動墊接觸區(qū) 域），分析微動損傷、裂紋萌生部位和大小，對比研究激光噴丸對提高試樣抗微動疲勞性能 的影響。
[0030] 實(shí)施例二 如圖1-3所不。
[0031] -種激光噴丸強(qiáng)化提高材料抗微動疲勞性能對比試驗(yàn)用試樣夾緊裝置，如圖2所 示，它包括：它包括半圓環(huán)面微動墊2、壓緊金屬片3、測力元件4、螺釘5、主夾緊塊6、主拉 緊銷7、銷釘8、副夾緊塊9、副拉緊銷10、定位墊片11和螺紋桿12,兩組半圓環(huán)面微動墊2 的一組緊貼在圓棒試樣1表面的激光噴丸區(qū)域13,另一組緊貼在試驗(yàn)對比區(qū)域14上(如圖 3)，兩組半圓環(huán)面微動墊2之間的距離為5~10 _，兩個半環(huán)形壓緊金屬片3錯位貼裝在兩 組半圓環(huán)面微動墊2上，一個壓緊金屬片3的兩端通過螺釘5安裝在兩個主夾緊塊6,另一 個壓緊金屬片3的兩端通過螺釘5安裝在副夾緊塊9上；帶有銷孔的主夾緊塊6和副夾緊 塊9通過銷釘8連接實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，相對于銷釘?shù)牧硪欢税惭b有測力元件4,測力元件4用于測 量兩個壓緊金屬片3相向運(yùn)動時所受的擠壓力F ;主拉緊銷7和副拉緊銷8分別嵌入主夾 緊塊6和副夾緊塊9的銷孔中，定位墊片11將其軸向固定，螺紋桿12與主拉緊銷7和副拉 緊銷10上的螺紋孔配合；四個半圓環(huán)面微動墊2分別把經(jīng)過處理過的圓