CN106226154B - 用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，包括分别成对设置的第一夹板和第二夹板，成对设置的第一夹板用于夹紧待试验的薄板试样，成对设置的第二夹板用于同时夹紧成对设置的第一夹板和待试验的薄板试样。本发明用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，通过第一夹板和第二夹板夹紧待试验的薄板，可以避免薄板在进行拉压应变控制疲劳试验时发生弯曲，确保薄板拉压应变疲劳试验的正常进行。

Description

用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置
技术领域
本发明属于薄板拉压应变控制疲劳试验技术领域，具体地说，本发明涉及一种用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置。
背景技术
疲劳是指材料、零构件在循环应力或循环应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。应力值虽然始终没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏。
按应力(应变)高低分类，疲劳主要有两类：1)高循环疲劳(高周疲劳)，作用于零件、构件的应力水平较低，破坏循环次数一般高于104～105的疲劳。主要用升降法测试疲劳强度极限、成组法测试S-N曲线等。2)低循环疲劳(低周疲劳)，作用于零件、构件的应力水平较高，破坏循环次数一般低于104～105的疲劳。多试样法、多级法和增级法三种，其中以多试样法为基本方法。该法是对试样在各级应变幅水平进行疲劳试验时，测出各试样的疲劳寿命Nf，循环稳定Δσ/2-Δεt/2曲线，判断金属是循环硬化或软化，疲劳损伤法则的确定，ε-N曲线，应变-疲劳寿命方法，也称为结构裂纹形成法以及局部应变分析法。
按应力比分类，疲劳试验主要有拉压疲劳、拉零疲劳、压零疲劳及拉拉疲劳、压压疲劳五种。对于圆形或较厚板材试样，不同应力比试验均可以实施，然而，对于薄板试样，拉压疲劳试验时，由于压缩试验试样弯曲导致试验失效而无法进行。只能开展拉零疲劳和拉拉疲劳试验。
对于薄板，尤其是汽车板，汽车碰撞等运行安全研究，有限元应力应变分析需要提交拉压疲劳性能数据，即循环硬化或软化、疲劳损伤指标，σ/2-Δεt/2曲线等。
薄板拉压疲劳不能进行的关键原因是试样在压缩试验时会发生弯曲，而导致试验无法正常进行，因此需设计一种防止薄板在进行拉压应变控制疲劳试验时发生弯曲的装置。
发明内容
本发明提供一种用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，目的是防止薄板在进行拉压应变控制疲劳试验时发生弯曲。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，包括分别成对设置的第一夹板和第二夹板，成对设置的第一夹板用于夹紧待试验的薄板试样，成对设置的第二夹板用于同时夹紧成对设置的第一夹板和待试验的薄板试样。
所述第一夹板和所述第二夹板分别设置两个，两个第一夹板和两个第二夹板分别为相平行且相对设置。
成对的两个所述第一夹板为相对设置，成对的两个所述第二夹板为相对设置。
成对的两个所述第一夹板和两个所述第二夹板分别通过紧固件固定连接。
所述第一夹板具有第一下夹持部，成对的两个第一夹板的第一下夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
所述第一夹板具有与所述第一下夹持部连接的第二下夹持部，成对的两个第一夹板的第二下夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
所述第一夹板具有与所述第二下夹持部连接的第三下夹持部，成对的两个第一夹板的第三下夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
所述第二夹板具有第一上夹持部，成对的两个第二夹板的第一上夹持部相配合夹紧成对的两个所述第一夹板。
所述第二夹板具有与所述第一上夹持部连接的第二上夹持部，成对的两个第二夹板的第二上夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
所述第二夹板具有与所述第二上夹持部连接的第三上夹持部，成对的两个第二夹板的第三上夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
本发明用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，通过第一夹板和第二夹板夹紧待试验的薄板，可以避免薄板在进行拉压应变控制疲劳试验时发生弯曲，确保薄板拉压应变疲劳试验的正常进行。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明防弯曲装置的结构示意图；
图2是本发明防弯曲装置的俯视图；
图3是本发明防弯曲装置的局部结构示意图；
图4是第一夹板的结构示意图；
图5是第一夹板的俯视图；
图6是第二夹板的结构示意图；
图7是第二夹板的俯视图；
图中标记为：
1、第一夹板；11、第一下夹持部；12、第二下夹持部；13、第三下夹持部；2、第二夹板；21、第一上夹持部；22、第二上夹持部；23、第三上夹持部；3、薄板试样。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图3所示，本发明提供了一种用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，包括分别成对设置的第一夹板1和第二夹板2，成对设置的第一夹板1用于夹紧待试验的薄板试样，成对设置的第二夹板2用于同时夹紧成对设置的第一夹板1和待试验的薄板试样。
如图1至图3所示，作为优选的，第一夹板1两个为一对，成对设置的两个第一夹板1为对称设置且为相平行。第二夹板2也是两个为一对，成对设置的两个第二夹板2为对称设置且为相平行，第一夹板1并与第二夹板2相平行。
在本实施例中，如图1至图3所示，第一夹板1和第二夹板2分别设置两个，两个第一夹板1和两个第二夹板2分别为相平行且对称设置，待试验的薄板试样夹在两个第一夹板1和两个第二夹板2之间，两个第二夹板2并夹紧两个第一夹板1的一部分。
如图1至图3所示，成对设置的两个第一夹板1需要夹紧待试验的薄板试样，两个第一夹板1分别位于薄板试样的一侧，而两个第一夹板1之间并不直接连接，作为优选的，需将两个第一夹板1通过紧固件固定连接，从而可以将薄板试样可靠的夹紧。同样的，成对设置的两个第二夹板2需要夹紧待试验的薄板试样和两个第一夹板1，两个第二夹板2分别位于薄板试样的一侧，而两个第二夹板2之间并不直接连接，作为优选的，需将两个第二夹板2通过紧固件固定连接，从而可以将薄板试样和两个第一夹板1可靠的夹紧。
如图4和图5所示，作为优选的，第一夹板1为具有一定长度的长条形结构，其包括沿长度方向依次固定连接的第一下夹持部11、第二下夹持部12和第三下夹持部13，成对的两个第一夹板1的第一下夹持部11、第二下夹持部12和第三下夹持部13分别相配合夹紧待试验的薄板试样。
如图1至图3所示，待试验的薄板试样为厚度较小的长条形板，且薄板试样的中部位置处宽度最小，中部两侧部分为宽度大小一致。如图4和图5所示，作为优选的，第一夹板1的第一下夹持部11的宽度小于第二下夹持部12和第三下夹持部13的宽度，第三下夹持部13的宽度小于第二下夹持部12的宽度，第一下夹持部11的宽度略小于薄板试样的中部宽度，第三下夹持部13的宽度不小于薄板试样的最大宽度且大于薄板试样的中部宽度，这样两个第一夹板1夹紧薄板试样后可以具有较好的防弯曲效果。
如图4和图5所示，第二下夹持部12的宽度大于薄板试样的宽度，第二下夹持部12的两端可以超出薄板试样，因此可以将紧固件设置在第二下夹持部12的超出部位处，避免影响薄板试样的夹紧。作为优选的，紧固件为螺栓和螺母构成，相应在第二下夹持部12上设置沿厚度方向贯穿设置且让螺栓穿过的通孔，螺栓穿过两个第一夹板1的第二下夹持部12上的通孔后，通过拧紧螺母，可以使两个第一夹板1夹紧中间的薄板试样。成对的两个第一夹板1通过由螺栓和螺母构成的紧固件固定连接，方便拆装。
作为优选的，成对的两个第一夹板1通过多个紧固件固定连接，相应在第一夹板1的第二下夹持部12的两端设置多个让螺栓穿过的通孔。在本实施例中，如图4和图5所示，第二下夹持部12的两端分别设置两个通孔，使成对的两个第一夹板1通过四个紧固件固定连接，确保夹紧可靠。
如图4和图5所示，作为优选的，第一下夹持部11的厚度小于第二下夹持部12和第三下夹持部13的厚度，第二下夹持部12和第三下夹持部13的厚度大小相同，而且第一下夹持部11的用于与薄板试样接触的表面与第二下夹持部12和第三下夹持部13的用于与薄板试样接触的表面处于同一平面，第一下夹持部11和第二下夹持部12的连接处形成台阶结构。
如图6和图7所示，作为优选的，第二夹板2为具有一定长度的长条形结构，其包括沿长度方向依次固定连接的第一上夹持部21、第二上夹持部22和第三上夹持部23，成对的两个第二夹板2的第一上夹持部21、第二上夹持部22和第三上夹持部23分别相配合夹紧待试验的薄板试样。
如图1至图3所示，待试验的薄板试样为厚度较小的长条形板，且薄板试样的中部位置处宽度最小，中部两侧部分为宽度大小一致。如图6和图7所示，作为优选的，第二夹板2的第一上夹持部21的宽度小于第二上夹持部22和第三上夹持部23的宽度，第三上夹持部23的宽度小于第二上夹持部22的宽度，第一上夹持部21的宽度略小于薄板试样的中部宽度，第三上夹持部23的宽度不小于薄板试样的最大宽度且大于薄板试样的中部宽度，这样两个第二夹板2夹紧薄板试样后可以具有较好的防弯曲效果。而且，第一上夹持部21的宽度与第一下夹持部11的宽度相等，第二上夹持部22的宽度与第二上夹持部22的宽度相等，第三上夹持部23的宽度与第三下夹持部13的宽度相等。
如图6和图7所示，第二上夹持部22的宽度大于薄板试样的宽度，第二上夹持部22的两端可以超出薄板试样，因此可以将紧固件设置在第二上夹持部22的超出部位处，避免影响薄板试样的夹紧。作为优选的，紧固件为螺栓和螺母构成，相应在第二上夹持部22上设置沿厚度方向贯穿设置且让螺栓穿过的通孔，螺栓穿过两个第二夹板2的第二上夹持部22上的通孔后，通过拧紧螺母，可以使两个第二夹板2夹紧中间的薄板试样。成对的两个第二夹板2通过由螺栓和螺母构成的紧固件固定连接，方便拆装。
作为优选的，成对的两个第二夹板2通过多个紧固件固定连接，相应在第二夹板2的第二上夹持部22的两端设置多个让螺栓穿过的通孔。在本实施例中，如图6和图7所示，第二上夹持部22的两端分别设置两个通孔，使成对的两个第二夹板2通过四个紧固件固定连接，确保夹紧可靠。
如图6和图7所示，作为优选的，第一上夹持部21的厚度小于第二上夹持部22和第三上夹持部23的厚度，第二上夹持部22和第三上夹持部23的厚度大小相同，而且第一上夹持部21的一个表面与第二上夹持部22和第三上夹持部23的一个表面处于同一平面，第二上夹持部22和第三上夹持部23的该表面为与第二上夹持部22和第三上夹持部23上的用于与薄板试样接触的表面相对的平面，因此第一上夹持部21和第二上夹持部22的连接处形成台阶结构。
如图1所示，在防弯曲装置处于使用状态时，第一夹板1和第二夹板2处于与薄板试样的长度方向相平行的同一直线上，两个第一夹板1的第一下夹持部11、第二下夹持部12和第三下夹持部13夹紧薄板试样，两个第二夹板2的第二上夹持部22和第三上夹持部23夹紧薄板试样，两个第二夹板2的第一上夹持部21夹紧两个第一下夹持部11，两个第一下夹持部11嵌入两个第一上夹持部21之间的容置腔中。
上述结构的第一夹板1和第二夹板2相配合使用，第二夹板2与第一夹板1在试样长度方向上存在一定的间隙，即保证了在应变控制疲劳试验时，能够引导试样在纵向直线方向上产生变形，满足标准的要求，达到应变疲劳试验目的。同时第二夹板2夹紧第一夹板1，第一夹板1和第二夹板2两端均又被试验机夹具夹紧，可防止试样弯曲。
作为优选的，在第一夹板1和第二夹板2的用于与薄板试样接触的表面上设置有沿长度方向均匀分布的多个凹槽，凹槽优选为与第一夹板1和第二夹板2的长度方向之间具有小于90度的夹角的长槽，凹槽处并进行调质处理，确保第一夹板1和第二夹板2与薄板试样接触部位不产生滑移。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：包括分别成对设置的第一夹板和第二夹板，成对设置的第一夹板用于夹紧待试验的薄板试样，成对设置的第二夹板用于同时夹紧成对设置的第一夹板和待试验的薄板试样，第二夹板与第一夹板在试样长度方向上存在一定的间隙。
2.根据权利要求1所述的用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：所述第一夹板和所述第二夹板分别设置两个，两个第一夹板和两个第二夹板分别为相平行且相对设置。
3.根据权利要求1所述的用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：成对的两个所述第一夹板为相对设置，成对的两个所述第二夹板为相对设置。
4.根据权利要求1所述的用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：成对的两个所述第一夹板和两个所述第二夹板分别通过紧固件固定连接。
5.根据权利要求1至4任一所述的用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：所述第一夹板具有第一下夹持部，成对的两个第一夹板的第一下夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
6.根据权利要求5所述的用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：所述第一夹板具有与所述第一下夹持部连接的第二下夹持部，成对的两个第一夹板的第二下夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
7.根据权利要求6所述的用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：所述第一夹板具有与所述第二下夹持部连接的第三下夹持部，成对的两个第一夹板的第三下夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
8.根据权利要求5所述的用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：所述第二夹板具有第一上夹持部，成对的两个第二夹板的第一上夹持部相配合夹紧成对的两个所述第一夹板。
9.根据权利要求8所述的用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：所述第二夹板具有与所述第一上夹持部连接的第二上夹持部，成对的两个第二夹板的第二上夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
10.根据权利要求9所述的用于薄板拉压应变控制疲劳试验的防弯曲装置，其特征在于：所述第二夹板具有与所述第二上夹持部连接的第三上夹持部，成对的两个第二夹板的第三上夹持部相配合夹紧待试验的薄板试样。
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