CN106323742A - 用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法 - Google Patents

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刘鹏翔
高晓丽
张楠
李亚
王纪元
邬枫
李晓亮
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Abstract

本发明涉及一种用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法，包括以下步骤：1)提供待测试样和两个呈筒状的夹具；2)将待测试样的一端安装在一个夹具的内部；3)在夹具与待测试样之间的空隙中灌注呈液态的低温熔融金属；4)使低温熔融金属凝固，而能够将待测试样的一端与夹具结合；以及5)重复以上步骤1)至4)，将待测试样的另一端结合至另一个夹具。本发明能够有效地解决在安装夹具时待测试样容易掉落并且在利用夹具夹持时产生应力集中的问题。

Description

用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法
技术领域
本发明涉及材料的机械性能的实验，具体涉及用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法。
背景技术
目前，需要对待测试样在疲劳实验机上进行疲劳试验，然后通过对应力变化数据的采集，来确定材料的机械性能是否符合要求。
疲劳试验机主要用于测定金属及其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或拉、压交变负荷的疲劳性能试验。
但是，在采用传统的疲劳试验机夹具夹持待测试样时，由于待测试样容易在与夹具的连接部位处形成应力集中，从而在进行疲劳实验时容易造成待测试样在连接部位处断裂，而导致实验失败并且带来很大的安全隐患。另外，传统的疲劳实验机夹具在夹持待测试样时，待测试样容易掉落并且不能够进行对中定位。
发明内容
本发明提供一种用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法，其能够克服现有技术中存在的某个或多个缺陷。
本发明提供一种用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法，包括以下步骤：
1)提供待测试样和两个呈筒状的夹具；
2)将待测试样的一端安装在一个夹具的内部；
3)在夹具与待测试样之间的空隙中灌注呈液态的低温熔融金属；
4)将低温熔融金属凝固，而能够将待测试样的一端与夹具结合；以及
5)重复以上步骤1)至4)，将待测试样的另一端结合至另一夹具。
根据本发明提供的方法，能够在进行疲劳试验时，将待测试样与夹具牢固地结合，从而能够使得在进行疲劳试验时待测试样不会掉落并且不会造成应力集中而使得实验能够稳定地进行。
在本发明的一个具体实施例中，利用定位结构将待测试样以对中的方式安装在夹具的内部。进一步地，夹具的内部呈锥形，并且将定位结构放置在夹具的锥形头部所在一侧的端面上。通过在夹具中这样定位待测试样，能够将待测试样方便地以对中的方式定位在夹具中，以使试验结果可靠且操作方便。
优选地，锥形内部的锥度为1∶5～1∶10，夹具的高度为40～80cm。根据这样来设置锥形内部的锥度和夹具的高度，能够方便地进行低温熔融金属的填充以及节省填充材料。
在本发明的一个具体实施例中，低温熔融金属为包含钨、钼、铝、铜、钛、镁、镍以及铌的合金。进一步地，低温熔融金属的熔点为450-650℃，且在常温下呈固态。借助这样的低温熔融金属，能够以低成本方便地进行物态的变换，从而将待测试样和夹具方便地结合和分离。
在本发明的一个具体实施方式中，低温熔融合金包含有70-80％的钨、3-8％的钼、3-8％的铝、1-5％的铜、1-5％的钛、1-5％的镁、1-5％的镍以及1-5％的铌。通过以这样的配比来设置低温熔融合金，可以得到更佳的熔融温度和更佳的凝固温度，从而降低生产成本且提高生产效率。
附图说明
图1是根据本发明的用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法的流程图；
图2是实施本发明的方法的与待测试样结合的疲劳试验机夹具的总体剖视图；以及
图3是单独地示出图2的疲劳试验机用夹具的剖视放大图。
具体实施方式
以下结合附图详细地描述本发明的用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法以及实施该方法的疲劳试验机用夹具的具体实施方式。本领域技术人员应当理解，下面描述的实施例仅是对本发明的示例性说明，而非用于对其作出任何限制。
图1是示出了本发明的用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法的流程图。
如图1所示，在步骤S1处，提供待测试样和两个呈筒状的夹具。在步骤S2处，将待测试样的一端安装在一个夹具的内部。在步骤S3处，在夹具与待测试样之间的空隙中灌注呈液态的低温熔融金属。在步骤S4处，将低温熔融金属凝固，而能够将待测试样的一端与夹具结合。
在步骤S5处，重复以上步骤S1至S4，从而将待测试样的另一端结合至另一个夹具。
在步骤S2处，可以利用定位结构将待测试样以对中的方式安装在夹具的内部。而且，夹具的内部呈锥形，并且将定位结构放置在夹具的锥形头部所在一侧的端面上。
以下通过具体实施方式来描述实施以上方法的疲劳试验机用夹具的结构。
图2示出了根据本发明的疲劳试验机用夹具与待测试样连接之后的总体剖视图。
夹具1用于与疲劳实验机连接以将待测试样3安装到疲劳试验机，从而能够对待测试样3进行疲劳实验，而能够测定待测试样3的抗疲劳性能。
待测试样3在这里具体地为螺纹钢，但本领域技术人员应清楚的是，其还可以是其它任何需要进行疲劳应力测试的材料。
如图3所示，该图3以剖面图单独地以放大的方式示出了图2中所示的本发明的夹具1，夹具1整体上呈筒状形状，筒的外部11呈圆柱形，而筒的内部12呈锥形形状。
在夹具1的一个端面上设置有用于定位待测试样3的定位结构13，定位结构13用于将待测试样3相对于夹具1以对中的方式定位并且保持在夹具1的锥形内部12中。具体地，定位结构13形成在夹具1的锥形头部所在一侧的端面上。
在当前所示的实施方式中，如图3所示，定位结构13形成为从夹具1的锥形头部所在一侧的端面上凹进。
但本发明并不限于此，例如，能够想到的是，虽然未示出，但定位结构13形成为连续槽。还能够相屋的是，定位结构13可以形成为不连续的凹部。
另外，夹具1的锥形内部12的锥度例如为1∶5～1∶10。夹具1所具有的高度通常为40～80cm。
而且，本领域技术人员应理解，如图1所示，待测试样3通过固定层(也称为固定件)2被结合到夹具1上。
如图2所示，固定层2的外部结合到连接件1，并且其内部与待测试样3的端部结合。
固定层2由低温熔融金属形成，例如，优选地，该低温熔融金属为包含有70-80％的钨(W)、3-8％的钼(Mo)、3-8％的铝(Al)、1-5％的铜(Cu)、1-5％的钛(Ti)、1-5％的镁(Mg)、1-5％的镍(Ni)以及1-5％的铌(Nb)的合金。
低温熔融金属(合金)的熔点例如为450-650℃，并且在常温下呈固态。
但本发明并不限于此，本领域技术人员能够想到其它低温熔融金属或合金的其它成分和配比构比，只要其能在加热时容易熔化而且在常温下能够凝固即可。
以下结合图2和图3详细地描述固定层2的形成过程。
1)将垫圈4套设在待测试样3的一个端部上，并且距该端部基本上等于夹具1的长度的位置处；
2)将安装有垫圈4的待测试样3安装在夹具1中，并且将垫圈4放置在夹具1的定位结构13中，以将待测试样3相对于夹具1对中；
3)在夹具1和待测试样3之间的空隙中灌注呈液态的低温熔融金属；
4)低温熔融金属凝固而形成固定层2，从而该固定层2将夹具1与待测试样3结合：
5)以同样的步骤在待测试样3的另一端部形成固定层2，从而通过固定层2将夹具1与待测试样3的另一端结合。
将通过以上步骤1)至5)所形成的结合件放置到疲劳实验机上进行疲劳试验，从而检测所夹持的待测试样3的抗疲劳性能。
在使用完毕后，将所述结合件加热，使得呈低温熔融金属变软熔化，从而取出待测试样3。
本发明通过定位结构将待测试样对中地设置在夹具1中，并且然后利用低温熔融合金或者低温熔融金属将夹具1和待测试样3固定结合，能够使得在进行疲劳试验时，待测试样不会因在夹具的结合处产生应力集中而断裂。测试完毕后，能够通过加热低温熔融合金或者低温熔融金属而将夹具1和待测试样3分离。
以上所述仅为发明的具体实施例，并不是要对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等通过变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

Claims (6)

1.一种用于将待测试样结合至疲劳试验机用夹具的方法，包括以下步骤：
1)提供待测试样和两个呈筒状的夹具；
2)将待测试样的一端安装在一个夹具的内部；
3)在夹具与待测试样之间的空隙中灌注呈液态的低温熔融金属；
4)使低温熔融金属凝固，而能够将待测试样的一端与夹具结合；以及
5)重复以上步骤1)至4)，将待测试样的另一端结合至另一个夹具。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用定位结构将待测试样以对中的方式安装在夹具的内部。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，夹具的内部呈锥形，并且将定位结构放置在夹具的锥形头部所在一侧的端面上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，低温熔融金属为包含钨、钼、铝、铜、钛、镁、镍以及铌的合金。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，低温熔融合金包含有70-80％的钨、3-8％的钼、3-8％的铝、1-5％的铜、1-5％的钛、1-5％的镁、1-5％的镍以及1-5％的铌。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，低温熔融金属的熔点为450-650℃，且在常温下呈固态。
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SU643774A1 (ru) * 1977-07-19 1979-01-25 Всесоюзный научно-исследовательский институт метизной промышленности Устройство дл зажима конца каната при испытани х на раст жение
CN101518876A (zh) * 2009-04-03 2009-09-02 江南大学 一种薄型件装夹专用夹具

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