CN104949883A - 一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置 - Google Patents

一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104949883A
CN104949883A CN201510279808.2A CN201510279808A CN104949883A CN 104949883 A CN104949883 A CN 104949883A CN 201510279808 A CN201510279808 A CN 201510279808A CN 104949883 A CN104949883 A CN 104949883A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
curve
fracture toughness
working portion
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510279808.2A
Other languages
English (en)
Inventor
陈勃
胡本润
鲁原
叶序彬
刘建中
马少俊
张丽娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Original Assignee
BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp filed Critical BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Priority to CN201510279808.2A priority Critical patent/CN104949883A/zh
Publication of CN104949883A publication Critical patent/CN104949883A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明是一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置，该装置用两个实验夹具(5)分别连接并夹紧试样(4)的上、下两端，实验夹具(5)通过销轴(7)与U型接头(6)连接,试验机的下工作部分(1)的两侧各固定一根导轨(2)穿过上工作部分(3)的两侧，上工作部分(3)可以沿导轨(2)移动；在试样(4)的用于卡装COD规的中心裂纹(10)的上、下对称位置上各安装一个防曲夹板(8)，防曲夹板(8)的前、后夹板的夹装面上涂有润滑脂与试样(4)的前、后表面紧贴，防曲夹板(8)的两端与夹环(9)连接，夹环(9)夹紧固定在导轨(2)上，通过高度尺使防曲夹板(8)两端的夹环(9)位于同一高度。该装置不仅加载均匀，能够方便的通过试验机和COD规获得拉伸加载过程中断裂韧度计算所需的P-V曲线，而且能有效的防止试样在拉伸载荷作用下发生屈曲。

Description

一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置
技术领域
本发明是一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置，属于产品的结构技术领域。
背景技术
以往断裂韧度测试主要是针对厚板和锻件，对薄板材料开展较少。近年来，航空领域对金属薄板进行断裂韧度测试的需求越来越多。薄板的平面应力断裂韧度KR曲线和KC值(或表观断裂韧度KAPP值)不仅是金属薄板材料出厂检验的基本力学性能指标(关系到产品的合格与发布)，而且在航空领域也是对飞机蒙皮材料、结构进行损伤容限分析所需的最基本的力学性能数据。测试的主要方法是采用中心裂纹拉伸M(T)试样进行不断的拉伸加载直至断裂失效，记录加载过程中裂纹嘴张开位移V随着载荷P变化的P-V曲线，通过对P-V曲线进行处理获得薄板的裂纹扩展阻力KR曲线、KC值与KAPP值。
目前能够开展薄板断裂韧度KR曲线测试的单位很少，主要是由于薄板断裂韧度测试要求的试样宽度较宽(通常宽度为300～500mm，长度为宽度的2倍)，载荷大，缺少相应的试验测试装置与测试设备。而且试样在拉伸过程中很容易发生加载不均和屈曲导致试验结果无效，或防屈曲装置对试验结果产生明显的影响而导致结果不准确。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置，其目的是实现金属薄板中心裂纹拉伸M(T)试样在室温空气和不断增加的轴向拉伸载荷作用下进行断裂韧度KR曲线测试。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置，其特征在于：该装置用两个实验夹具(5)分别连接并夹紧试样(4)的上、下两端，实验夹具(5)通过销轴(7)与U型接头(6)连接,一个U型接头(6)连接试验机的上工作部分(3)，另一个U型接头(6)连接试验机的下工作部分(1)，试验机的下工作部分(1)的两侧各固定一根导轨(2)穿过上工作部分(3)的两侧，上工作部分(3)可以沿导轨(2)移动，调整试样(4)处于两导轨(2)的平行的中心轴线所构成的竖直平面上；
在试样(4)的用于卡装COD规的中心裂纹(10)的上、下对称位置上各安装一个防曲夹板(8)，防曲夹板(8)的前、后夹板的夹装面上涂有润滑脂与试样(4)的前、后表面紧贴，防曲夹板(8)的作用是防止试样(4)发生面内屈曲。防曲夹板(8)的两端与夹环(9)连接，夹环(9)夹紧固定在导轨(2)上，通过高度尺使防曲夹板(8)两端的夹环(9)位于同一高度。
实验夹具(5)上加工有与试样(4)连接的两排螺栓孔，螺栓孔的直径为11mm，螺栓孔横向间距为50mm，上、下两排螺栓孔之间的间距为30mm。中心裂纹(10)上下两端刀口之间的距离为12mm。
本发明的有益效果是：能够方便的在材料力学性能试验机上实现金属薄板中心裂纹拉伸M(T)试样在室温空气下的断裂韧度KR曲线测试，不仅加载均匀，能够方便的通过试验机和COD规获得拉伸加载过程中断裂韧度计算所需的P-V曲线，而且能有效的防止试样在拉伸载荷作用下发生屈曲。若试验过程中需要观测裂纹长度，通过在该装置上安装显微镜也很容易实现。本装置具有试验装置简单、实用和安全的优点。
附图说明
图1是本发明的试验装置的结构示意图
图2是本发明的试验装置的轴侧图
图3是本发明的试验装置的防曲夹板(8)的结构示意图
图4为本发明的试验装置的夹环(9)的前半部分结构的示意图
图5为本发明的试验装置的夹环(9)的后半部分结构的示意图
图6为本发明的试验装置的实验夹具(5)的结构示意图
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
参见附图1～6所示，该种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置，其特征在于：该装置用两个实验夹具5分别连接并夹紧试样4的上、下两端，实验夹具5通过销轴7与U型接头6连接,一个U型接头6连接试验机的上工作部分3，另一个U型接头6连接试验机的下工作部分1，试验机的下工作部分1的两侧各固定一根导轨2穿过上工作部分3的两侧，上工作部分3可以沿导轨2移动，调整试样4处于两导轨2的平行的中心轴线所构成的竖直平面上；
在试样4的用于卡装COD规的中心裂纹10的上、下对称位置上各安装一个防曲夹板8，防曲夹板8的前、后夹板的夹装面上涂有润滑脂与试样4的前、后表面紧贴，防曲夹板8的前、后夹板由铝合金制成，宽150mm，厚30mm，形状为U型，夹板上带有多个φ11的螺栓孔用于夹紧不同宽度的试样，防曲夹板8的两端与夹环9连接，夹环9夹紧固定在导轨2上，通过高度尺使防曲夹板8两端的夹环9位于同一高度，夹环9由前、后两部分构成。
实验夹具5上加工有与试样4连接的两排螺栓孔，螺栓孔的直径为11mm，螺栓孔横向间距为50mm，上、下两排螺栓孔之间的间距为30mm。中心裂纹10上下两端刀口之间的距离为12mm。将COD规卡在中心裂纹10的中央。通过在不同的应力水平下进行往复的卸载与升载，进行拉伸载荷作用下薄板的断裂韧度试验，记录断裂韧度计算所需的P-V数据。若卸载与升载过程中的P-V曲线重合则证明防屈曲装置有效。

Claims (3)

1.一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置，其特征在于：该装置用两个实验夹具(5)分别连接并夹紧试样(4)的上、下两端，实验夹具(5)通过销轴(7)与U型接头(6)连接,一个U型接头(6)连接试验机的上工作部分(3)，另一个U型接头(6)连接试验机的下工作部分(1)，试验机的下工作部分(1)的两侧各固定一根导轨(2)穿过上工作部分(3)的两侧，上工作部分(3)可以沿导轨(2)移动，调整试样(4)处于两导轨(2)的平行的中心轴线所构成的竖直平面上；
在试样(4)的用于卡装COD规的中心裂纹(10)的上、下对称位置上各安装一个防曲夹板(8)，防曲夹板(8)的前、后夹板的夹装面上涂有润滑脂与试样(4)的前、后表面紧贴，防曲夹板(8)的两端与夹环(9)连接，夹环(9)夹紧固定在导轨(2)上，通过高度尺使防曲夹板(8)两端的夹环(9)位于同一高度。
2.根据权利要求1所述的用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置，其特征在于：实验夹具(5)上加工有与试样(4)连接的两排螺栓孔，螺栓孔的直径为11mm，螺栓孔横向间距为50mm，上、下两排螺栓孔之间的间距为30mm。
3.根据权利要求1所述的用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置，其特征在于：中心裂纹(10)上下两端刀口之间的距离为12mm。
CN201510279808.2A 2015-05-27 2015-05-27 一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置 Pending CN104949883A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510279808.2A CN104949883A (zh) 2015-05-27 2015-05-27 一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510279808.2A CN104949883A (zh) 2015-05-27 2015-05-27 一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104949883A true CN104949883A (zh) 2015-09-30

Family

ID=54164709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510279808.2A Pending CN104949883A (zh) 2015-05-27 2015-05-27 一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104949883A (zh)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105842050A (zh) * 2016-05-13 2016-08-10 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种提高铝合金薄板断裂韧度测试精度的辅助工装
CN105938072A (zh) * 2016-06-21 2016-09-14 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种三点弯曲试样延性断裂韧性jic测试装置以及测试方法
CN106018075A (zh) * 2016-06-20 2016-10-12 山东宇太光电科技有限公司 一种用于编带拉力测试的固定装置
CN106323751A (zh) * 2016-08-11 2017-01-11 绍兴文理学院 测试含裂纹缺陷材料力学性能的多轴拉压加载系统
CN109406259A (zh) * 2018-11-23 2019-03-01 中国汽车技术研究中心有限公司 一种软材的高速拉伸防护装置
CN109406317A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 中国石油化工股份有限公司 一种薄膜纵向撕裂强度的测试装置和方法
CN105842061B (zh) * 2016-05-30 2019-03-19 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种用于测试飞机壁板损伤容限性能的试验装置
CN109827836A (zh) * 2019-03-18 2019-05-31 武汉钢铁有限公司 一种软钢高速拉伸测试夹持工具及测试方法
CN110426279A (zh) * 2019-07-05 2019-11-08 大连理工大学 一种基于图像测量技术的土样拉伸试验装置及其实施方法
CN110631902A (zh) * 2019-10-31 2019-12-31 浙江工业大学 一种便于安全快捷安装ct试样的夹具
CN110646297A (zh) * 2019-10-31 2020-01-03 浙江工业大学 一种高温水环境断裂韧度试验装置
CN110812578A (zh) * 2019-11-14 2020-02-21 刘进 一种医疗用便于移动输液辅助支架
CN111751229A (zh) * 2020-06-23 2020-10-09 武汉钢铁有限公司 金属薄板等幅循环疲劳性能测试控制方法
CN113125246A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 中国商用飞机有限责任公司 一种疲劳试验夹具
CN113203628A (zh) * 2021-05-24 2021-08-03 上海航空材料结构检测股份有限公司 一种断裂韧性试验防屈曲装置和试验方法
CN113567226A (zh) * 2021-07-23 2021-10-29 河南省特种设备安全检测研究院 一种电梯安全钳用铜合金平面应力断裂测试装置
CN113834730A (zh) * 2021-07-14 2021-12-24 滁州职业技术学院 一种基于液压组件的力学性能实验装置及实验方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139412A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Shimadzu Corp 材料試験機
CN2909230Y (zh) * 2006-04-07 2007-06-06 中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院 一种金属薄板轴向拉压疲劳试验的防弯曲夹具
CN202229973U (zh) * 2011-08-23 2012-05-23 东莞市高鑫检测设备有限公司 万能材料试验机
CN102735557A (zh) * 2012-05-22 2012-10-17 奇瑞汽车股份有限公司 车身薄板疲劳试验装置及测试方法
CN103163019A (zh) * 2013-03-04 2013-06-19 江苏大学 用于金属薄板或金属箔的拉伸试验专用夹具和使用方法
JP2014048144A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Tokyo Gas Co Ltd 板状試験片評価試験用ユニット
CN104142266A (zh) * 2014-07-31 2014-11-12 浙江大学 高压氢环境材料试验机紧凑拉伸试样用夹具
CN104191394A (zh) * 2014-09-01 2014-12-10 北京航空航天大学 一种单搭接头防弯夹具
CN104634656A (zh) * 2015-01-29 2015-05-20 南京理工大学 复合材料单轴拉伸实验夹具

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139412A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Shimadzu Corp 材料試験機
CN2909230Y (zh) * 2006-04-07 2007-06-06 中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院 一种金属薄板轴向拉压疲劳试验的防弯曲夹具
CN202229973U (zh) * 2011-08-23 2012-05-23 东莞市高鑫检测设备有限公司 万能材料试验机
CN102735557A (zh) * 2012-05-22 2012-10-17 奇瑞汽车股份有限公司 车身薄板疲劳试验装置及测试方法
JP2014048144A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Tokyo Gas Co Ltd 板状試験片評価試験用ユニット
CN103163019A (zh) * 2013-03-04 2013-06-19 江苏大学 用于金属薄板或金属箔的拉伸试验专用夹具和使用方法
CN104142266A (zh) * 2014-07-31 2014-11-12 浙江大学 高压氢环境材料试验机紧凑拉伸试样用夹具
CN104191394A (zh) * 2014-09-01 2014-12-10 北京航空航天大学 一种单搭接头防弯夹具
CN104634656A (zh) * 2015-01-29 2015-05-20 南京理工大学 复合材料单轴拉伸实验夹具

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105842050B (zh) * 2016-05-13 2017-12-08 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种提高铝合金薄板断裂韧度测试精度的辅助工装
CN105842050A (zh) * 2016-05-13 2016-08-10 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种提高铝合金薄板断裂韧度测试精度的辅助工装
CN105842061B (zh) * 2016-05-30 2019-03-19 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种用于测试飞机壁板损伤容限性能的试验装置
CN106018075A (zh) * 2016-06-20 2016-10-12 山东宇太光电科技有限公司 一种用于编带拉力测试的固定装置
CN105938072A (zh) * 2016-06-21 2016-09-14 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种三点弯曲试样延性断裂韧性jic测试装置以及测试方法
CN105938072B (zh) * 2016-06-21 2018-12-25 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种三点弯曲试样延性断裂韧性jic测试装置以及测试方法
CN106323751A (zh) * 2016-08-11 2017-01-11 绍兴文理学院 测试含裂纹缺陷材料力学性能的多轴拉压加载系统
CN109406317B (zh) * 2017-08-16 2024-04-12 中国石油化工股份有限公司 一种薄膜纵向撕裂强度的测试装置和方法
CN109406317A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 中国石油化工股份有限公司 一种薄膜纵向撕裂强度的测试装置和方法
CN109406259A (zh) * 2018-11-23 2019-03-01 中国汽车技术研究中心有限公司 一种软材的高速拉伸防护装置
CN109827836A (zh) * 2019-03-18 2019-05-31 武汉钢铁有限公司 一种软钢高速拉伸测试夹持工具及测试方法
CN110426279A (zh) * 2019-07-05 2019-11-08 大连理工大学 一种基于图像测量技术的土样拉伸试验装置及其实施方法
CN110426279B (zh) * 2019-07-05 2021-04-13 大连理工大学 一种基于图像测量技术的土样拉伸试验装置及其实施方法
CN110646297A (zh) * 2019-10-31 2020-01-03 浙江工业大学 一种高温水环境断裂韧度试验装置
CN110631902A (zh) * 2019-10-31 2019-12-31 浙江工业大学 一种便于安全快捷安装ct试样的夹具
CN110631902B (zh) * 2019-10-31 2024-05-28 浙江工业大学 一种便于安全快捷安装ct试样的夹具
CN110646297B (zh) * 2019-10-31 2024-06-11 浙江工业大学 一种高温水环境断裂韧度试验装置
CN110812578A (zh) * 2019-11-14 2020-02-21 刘进 一种医疗用便于移动输液辅助支架
CN113125246A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 中国商用飞机有限责任公司 一种疲劳试验夹具
CN111751229A (zh) * 2020-06-23 2020-10-09 武汉钢铁有限公司 金属薄板等幅循环疲劳性能测试控制方法
CN111751229B (zh) * 2020-06-23 2023-11-10 武汉钢铁有限公司 金属薄板等幅循环疲劳性能测试控制方法
CN113203628A (zh) * 2021-05-24 2021-08-03 上海航空材料结构检测股份有限公司 一种断裂韧性试验防屈曲装置和试验方法
CN113203628B (zh) * 2021-05-24 2022-02-22 上海航空材料结构检测股份有限公司 一种断裂韧性试验防屈曲装置和试验方法
CN113834730A (zh) * 2021-07-14 2021-12-24 滁州职业技术学院 一种基于液压组件的力学性能实验装置及实验方法
CN113567226A (zh) * 2021-07-23 2021-10-29 河南省特种设备安全检测研究院 一种电梯安全钳用铜合金平面应力断裂测试装置
CN113567226B (zh) * 2021-07-23 2023-08-08 河南省特种设备安全检测研究院 一种电梯安全钳用铜合金平面应力断裂测试装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104949883A (zh) 一种用于薄板中心裂纹拉伸试样断裂韧度测试的装置
CN104596845B (zh) 一种金属焊接结构的真实应力应变曲线的测量方法
CN101819113B (zh) 侧面弯曲试验方法
CN106053232A (zh) 测试薄壁管材环向断裂韧性的装置和测试方法
CN105136029A (zh) 一种三点弯曲试样与夹具间对中度和平行度的调整方法
CN106596261A (zh) 一种测量焊接板件垂直于焊缝方向的本征疲劳裂纹扩展速率的方法
CN108181184A (zh) 一种金属板材折弯性能的评价装置及使用方法
CN101923026A (zh) 一种t型裂纹冲击韧性测试方法
CN103868808A (zh) 一种冷拔高强钢丝裂纹扩展速率的简易检测方法
CN101699259B (zh) 一种用弯曲模拟弯管变形量的方法
CN204177664U (zh) 一种用于板材试样拉伸试验的对正装置
CN105259029A (zh) 一种无浇铸钢丝绳拉伸试验夹持装置
CN117346730A (zh) 一种高温钛合金箔材的拉伸性能测定方法
CN107870124A (zh) 用于复合材料板材压缩性能试验的夹具
CN102628858A (zh) 大型锻件内部缺陷分析方法
CN112213387A (zh) 一种超声波探伤方法
CN105223070A (zh) 一种机械式固定高温疲劳试验中动态引伸计的方法及装置
CN109916737A (zh) 一种测试油井管抗应力腐蚀性能的方法
CN103528881A (zh) 钢板生产现场快速检测管线钢包辛格效应值的方法及装置
CN206920262U (zh) 一种薄板低周疲劳试验装置
CN113281171A (zh) 一种金属材料拉伸颈缩过程中应力分布测试方法
CN106018131A (zh) 一种特厚钢板应变冲击试样加工方法
CN211317997U (zh) 一种拉伸试样断后标距测量台
Yoshimura et al. A technique for studying crack growth under repeated rolling contact
Chepil et al. The peculiarities of fatigue process zone formation of structural materials

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150930

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication