CN106840853B - 一种用于板材轴压试验的实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种板材轴压试验的实验装置，该装置包括：端板、夹紧装置、紧锁装置和上、下支撑杆。试验时，将板材试件受压面和底面的截面形心分别与上、下端板端面的中心重合，并将上支撑杆插入下支撑杆，然后调节夹紧装置，最后拧紧紧锁装置，使夹紧装置的夹板与板材试件紧密接触。该装置可以通过调整上下支撑杆和夹紧装置满足不同高度、厚度的板材试件。本发明制作简单、操作便捷、重复利用率高，能够广泛运用于板材轴压试验中，不仅可以垂直固定板材试件，而且经过设计的实验装置对板材试件端部的约束不会干扰试验结果。

Description

一种用于板材轴压试验的实验装置
技术领域
本发明属于材料力学性能测试技术领域，涉及一种用于板材轴压试验的实验装置，该装置能够用于板材轴压试验中固定板材试件，防止试件偏心受压，同时保护板材试件端部，防止板材试件端部屈曲发生于整体屈曲之前。
背景技术
钢、铝、玻璃等材质的板材广泛应用在建筑结构、工业成品的受力构件中，如建筑可应用的玻璃组合柱。板材因其较大的高厚比，板材在受到轴向压力时板材的力学性能主要受屈曲作用的影响，当轴向压力达到屈曲破坏临界点时，板材试件将会发生失稳破坏。所以，研究板材轴向受压时的力学性能对其在生产生活中的有效应用具有重大意义。但是，板材的轴压试验无法像普通形状的试件一样，直接放在压力机操作平台上试验，它需要装置将其固定。目前，对板材轴压试验的试验尚无通用装置，学者们在试验过程中也只是在板材试件端部安放简易的约束装置进行试验。而众多研究表明，板材试件端部的约束装置极大地影响轴压试验的力学结果。比如：(1)约束装置的有效刚度过大，将会在试件底部产生转动约束，使试验结果受到影响；(2)约束装置约束不牢靠会使板材试件端部先于整体发生屈曲破坏，导致试验失败；(3)约束装置无法确保板材试件轴线垂直，会使致板材试件产生偏心受压破坏；(4)约束装置高度太高容易减轻屈曲作用的影响，导致试验结果无效；(5)约束装置无法适用于任意高度、厚度的板材试件，导致实验装置利用率低，造成资源浪费。
因此，需要设计一套新型的板材轴压试验的实验装置，该装置可以垂直固定板材试件，且约束装置不对试验结果产生严重影响，同时制作简单、操作便捷、重复利用率高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种板材构件轴压试验的实验装置。
在一方面，本发明提供了一种板材构件轴压试验的实验装置。所述装置包括：端板、夹紧装置、紧锁装置、上支撑杆以及下支撑杆。
其中所述的端板为矩形钢板，分为上端板与下端板，端板的一个端面与压力机工作面接触，另一个端面与板材试件受压面接触；所述夹紧装置为4条L型钢板，所述上端板上设置2条，所述下端板上设置2条，且所述上端板和下端板上的L型钢板均关于与端板长边平行的轴线对称放置；其中，所述L型钢板一侧翼缘与所述的端板的端面接触，另一侧翼缘与板材试件接触，作为所述夹紧装置的夹板，用于增大板材试件端部的厚度，防止局部屈曲在端部发生，对板材试件形成完整的保护；所述的紧锁装置为一套螺杆-螺母装置，螺母可在螺杆上移动，进而调节松紧；
所述L型钢板与所述的端板的端面接触的一侧翼缘，在相对于所述螺杆焊接在端板上的位置，沿翼缘宽度方向做矩形切口，切口宽度尺寸大于所述端板上焊接的螺杆直径尺寸，以便螺杆穿过；
所述紧锁装置的螺杆为所述的端板上焊接的螺杆，螺杆穿过所述的夹紧装置一侧翼缘的矩形切口，将所述的端板与所述的夹紧装置联接；试验时板材试件的受压面端和底面端的截面形心与所述端板的端面中心重合后，所述的夹紧装置的2个夹板可根据板材试件的厚度调整位置使之与板材试件接触，拧紧所述紧锁装置的螺母可固定所述的夹紧装置，同时使夹板与板材试件紧密接触；
所述的上支撑杆和下支撑杆为钢管，截面形状为圆形或矩形，所述的上支撑杆焊接在上端板端面长边的中点，所述的下支撑杆焊接在下端板端面长边的中点；
所述的下支撑杆套在与所述的上支撑杆外侧，所述的下支撑杆截面尺寸大于下支撑杆截面尺寸，以保证所述的下支撑杆与所述的上支撑杆接触面之间留有适当空隙，形成相对滑动，以便调整试验装置，满足不同高度试件的试验要求。同时，所述的上支撑杆与所述的下支撑杆可用作放置位移计。。
进一步地，试验时板材试件的受压面端和底面端通过所述的夹紧装置和所述的紧锁装置分别固定在上、下端板上，且板材试件的受压面端和底面端的截面形心于所述端板的端面中心重合。
进一步地，所述的端板与板材试件接触的一侧端面焊接4根螺杆，所述螺杆设置在端板上与端板长边平行的轴线的左右两侧，且螺杆与所述轴线的距离大于零。
进一步地，所述的夹紧装置，每块L型钢板的长度与所述的端板长边边长一致；L型钢板与所述的端板的端面接触的一侧翼缘的宽度为100mm，与板材试件板面接触的一侧翼缘的宽度(即夹板高度)为100mm；厚度根据实际钢板材料选定。
进一步地，所述的夹紧装置，包括一套翼缘宽度成规律变化的L型钢板，试验时根据板材试件的高度选取夹紧装置，满足不同高度的板材试件的实验要求。
进一步地，所述的夹紧装置，L型钢板做夹板的一侧翼缘在板材试件接触面上贴有一层聚四氟乙烯板，聚四氟乙烯板用以减少接触面的摩擦系数和减少夹板的有效刚度。
进一步地，所述的下支撑杆套在与所述的上支撑杆外侧，所述的下支撑杆截面尺寸略大于下支撑杆截面尺寸，以保证所述的下支撑杆与所述的上支撑杆接触面之间留有适当空隙，形成相对滑动
在另一方面，本发明提供了一种板材构件轴压试验的实验装置的制备方法。方法包括：
制作所述的端板、夹紧装置、紧锁装置、上支撑杆和下支撑杆；所述的端板的尺寸和上、下支撑杆的截面尺寸和厚度根据板材试件和具体试验要求自行设计。
焊接在所述端板上的螺杆位于与端板长边平行的轴线的左右两侧，且距离所述端板的端面长向轴线不宜过远，否则影响所述夹紧装置的夹板的夹紧作用。
所述夹紧装置夹紧装置为4条L型钢板，所述的上、下端板各2条，可制作一套翼缘宽度成规律变化的L型钢板，试验时可根据板材试件的高度来选取，L型钢板关于端板上的与端板长边平行的轴线对称放置，L型钢板的长度与所述的端板的端面长边边长尺寸一致。
所述的夹紧装置，L型钢板做夹板的一侧翼缘在板材试件接触面上贴有一层聚四氟乙烯板。
所述的夹紧装置，L型钢板与所述的端板的端面接触的一侧翼缘，在相对于所述的端板上螺杆的位置，沿翼缘宽度方向做矩形切口，切口宽度尺寸略大于所述端板上焊接的螺杆直径尺寸，以便螺杆穿过。
所述的下支撑杆套在与所述的上支撑杆外侧，所述的下支撑杆截面尺寸略大于下支撑杆截面尺寸，以保证所述的下支撑杆与所述的上支撑杆接触面之间留有适当空隙，形成相对滑动。
附图说明
图1为本发明的一种板材轴压试验的实验装置在实验中的工作环境示意图。
图2为本发明的一种板材轴压试验的实验装置的立面示意图。
图3为本发明的一种板材轴压试验的实验装置的侧面示意图。
图4为本发明的一种板材轴压试验的实验装置的1-1剖面示意图。
图5为本发明的一种板材轴压试验的实验装置的1-1剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步地的详细说明。应当理解，本发明的实施方式不限于此。同时也应当理解，本文所使用的术语只是用于针对特定的实施方式进行描述，而不是用来对本申请要求保护的范围进行限制。
如图1所示，本发明的工作环境为轴压板材试件的两端。图中示出，板材试件(1)以及端板(2)、夹紧装置(3)、紧锁装置(4)、下支撑杆(5)、上支撑杆(6)和压力机工作平台(7)。板材试件受压面截面形心、端板端面中心和压力机工作面中心重合；位移计固定在支撑杆上，位移计对准板材试件板面中心。
如图2、图3、图4所示，在本发明的一种具体实施方式中，试验时板材试件的受压面端和底面端的截面形心与所述端板的端面中心重合后，夹紧装置(3)的夹板(3-2)与试件、夹紧装置中与端板接触的翼缘(3-3)与端板(2)要紧密接触，接触的紧密程度需靠紧锁装置的螺母实现；夹紧装置中夹板(3-2)的作用相当于增大了板材试件端部的厚度，放置局部屈曲在端部发生，对板材试件形成完整的保护，夹板(3-2)高度不宜太高，能起到保护板材试件端部的作用即可，一般取夹板(3-2)的高度为100mm,也可以制作一套夹板高度成规律变化的夹紧装置，满足不同高度板材试件的试验要求；与板材试件的接触面贴有一层聚四氟乙烯(3-1)，聚四氟乙烯的作用可以减少接触面的摩擦系数和减少夹板的有效刚度，确保实验结果的准确性。
如图4所示，在本发明的一种具体实施方式中，上支撑杆(6)的厚度略小于下支撑杆(5)厚度，二者接触面之间留有适当空隙，以便可以相对滑动。
如图5所示，在本发明的一种具体实施方式中，端板(2)为矩形钢板，螺杆的焊接位置关于端板上的与端板长边平行的轴线对称，且螺杆距离所述轴线要有适当的距离，不宜过远，以保证螺母拧紧后夹板的夹紧作用。夹紧装置中与端板接触的翼缘(3-3)对于所述的端板上的螺杆沿翼缘宽度方向做矩形切口，切口宽度尺寸略大于所述端板上焊接的螺杆直径尺寸，以便螺杆穿过。上、下支撑杆为钢管，截面形状为圆形或矩形，上支撑杆焊接在上端板端面长边的中点，下支撑杆焊接在下端板端面长边的中点。
本发明提供的一种用于板材轴压试验的实验装置，采用端板、夹紧装置、紧锁装置和支撑杆结合的方式，不仅可以牢靠地垂直固定板式试件，还要满足对板材试件的约束不应对试验结果产生较大影响，同时还应该制作简单、使用便捷、重复利用率高。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于板材轴压试验的实验装置，其特征在于，包括：端板、夹紧装置、紧锁装置、上支撑杆和下支撑杆，其中所述的端板为矩形钢板，分为上端板与下端板，端板的一个端面与压力机工作面接触，另一个端面与板材试件受压面接触，板材试件的受压面端和底面端的截面形心与所述端板的端面中心重合；所述夹紧装置为4条L型钢板，所述上端板上设置2条，所述下端板上设置2条，且所述上端板和下端板上的L型钢板均关于与端板长边平行的轴线对称放置；其中，所述L型钢板一侧翼缘与所述的端板的端面接触，另一侧翼缘与板材试件接触，作为所述夹紧装置的夹板，用于增大板材试件端部的厚度，防止局部屈曲在端部发生，对板材试件形成完整的保护；所述紧锁装置为一套螺杆-螺母装置，螺母可在螺杆上移动，进而调节松紧；
所述L型钢板与所述的端板的端面接触的一侧翼缘，在相对于所述螺杆焊接在端板上的位置，沿翼缘宽度方向做矩形切口，切口宽度尺寸大于所述端板上焊接的螺杆直径尺寸，以便螺杆穿过；
所述紧锁装置的螺杆为所述的端板上焊接的螺杆，螺杆穿过所述的夹紧装置一侧翼缘的矩形切口，将所述的端板与所述的夹紧装置联接；试验时板材试件的受压面端和底面端的截面形心与所述端板的端面中心重合后，所述的夹紧装置的2个夹板可根据板材试件的厚度调整位置使之与板材试件接触，拧紧所述紧锁装置的螺母可固定所述的夹紧装置，同时使夹板与板材试件紧密接触；
所述的上支撑杆和下支撑杆为钢管，截面形状为圆形或矩形，所述的上支撑杆焊接在上端板端面长边的中点，所述的下支撑杆焊接在下端板端面长边的中点；
所述的下支撑杆套在与所述的上支撑杆外侧，所述的下支撑杆截面尺寸大于下支撑杆截面尺寸，以保证所述的下支撑杆与所述的上支撑杆接触面之间留有适当空隙，形成相对滑动。
2.根据权利要求1所述的一种用于板材轴压试验的实验装置，其特征在于，所述的端板与板材试件接触的一侧端面焊接4根螺杆，所述螺杆对称设置在端板上与端板长边平行的轴线的左右两侧，且螺杆与所述轴线的距离大于零。
3.根据权利要求1所述的一种用于板材轴压试验的实验装置，其特征在于，所述的夹紧装置，每块L型钢板的长度与所述的端板长边边长一致；L型钢板与所述的端板的端面接触的一侧翼缘的宽度为100mm，与板材试件板面接触的一侧翼缘的高度，即夹板高度为100mm；厚度根据实际钢板材料选定。
4.根据权利要求1所述的一种用于板材轴压试验的实验装置，其特征在于，所述的夹紧装置，包括一套翼缘宽度成规律变化的L型钢板，试验时根据板材试件的高度选取夹紧装置，满足不同高度的板材试件的实验要求。
5.根据权利要求1所述的一种用于板材轴压试验的实验装置，其特征在于，所述的夹紧装置，L型钢板做夹板的一侧翼缘在板材试件接触面上贴有一层聚四氟乙烯板，聚四氟乙烯板用以减少接触面的摩擦系数和减少夹板的有效刚度。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107727489B (zh) * 2017-08-30 2019-11-22 中国航发北京航空材料研究院 一种金属薄板压缩的夹持固定装置
CN109060514A (zh) * 2018-10-30 2018-12-21 福州大学 在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置及其实施方法
CN110232243B (zh) * 2019-06-12 2020-03-10 四川大学 基于晶体塑性焊接工艺模型的损伤与疲劳寿命评估方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1779433A (zh) * 2004-11-23 2006-05-31 西南交通大学 轴向压缩疲劳试验防曲装置
CN201281681Y (zh) * 2008-11-04 2009-07-29 成都飞机工业（集团）有限责任公司 非金属压缩性能测试夹具
CN202351131U (zh) * 2011-12-13 2012-07-25 内蒙古航天亿久科技发展有限责任公司 一种用于复合材料薄层板压缩力学性能测试的夹具
CN202599754U (zh) * 2012-05-11 2012-12-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种加筋壁板压缩试验夹具
CN103018102A (zh) * 2013-01-23 2013-04-03 上海交通大学 用于柱形曲板轴压稳定性试验的固定夹具
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
CN203894112U (zh) * 2014-06-24 2014-10-22 中国飞机强度研究所 一种轴压疲劳试验装置
CN204064824U (zh) * 2014-10-14 2014-12-31 东北林业大学 竹材或木材压缩蠕变试验装置
CN204694549U (zh) * 2015-06-23 2015-10-07 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种壁板压缩试验夹具
CN205483798U (zh) * 2016-01-18 2016-08-17 清华大学 方形薄板单向压缩夹具和方形薄板单向压缩装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1779433A (zh) * 2004-11-23 2006-05-31 西南交通大学 轴向压缩疲劳试验防曲装置
CN201281681Y (zh) * 2008-11-04 2009-07-29 成都飞机工业（集团）有限责任公司 非金属压缩性能测试夹具
CN202351131U (zh) * 2011-12-13 2012-07-25 内蒙古航天亿久科技发展有限责任公司 一种用于复合材料薄层板压缩力学性能测试的夹具
CN202599754U (zh) * 2012-05-11 2012-12-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种加筋壁板压缩试验夹具
CN103018102A (zh) * 2013-01-23 2013-04-03 上海交通大学 用于柱形曲板轴压稳定性试验的固定夹具
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
CN203894112U (zh) * 2014-06-24 2014-10-22 中国飞机强度研究所 一种轴压疲劳试验装置
CN204064824U (zh) * 2014-10-14 2014-12-31 东北林业大学 竹材或木材压缩蠕变试验装置
CN204694549U (zh) * 2015-06-23 2015-10-07 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种壁板压缩试验夹具
CN205483798U (zh) * 2016-01-18 2016-08-17 清华大学 方形薄板单向压缩夹具和方形薄板单向压缩装置

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