CN107866762B - 用于原位检验的独立负载框架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于原位检验的独立负载框架。用于在测试或者测量过程中向测试样品施加张力负载的负载框架包括：第一夹持器，此第一夹持器用于夹持测试样品的第一端；第二夹持器，此第二夹持器用于夹持测试样品的第二端；以及张力装置，此张力装置用于向测试样品施加张力负载。负载框架还包括围绕第一夹持器的第一端管、围绕第二夹持器的第二端管以及在测试或者测量过程中围绕测试样品的中部的中央管。诸如波产生系统之类的系统可以用于在测试或者测量过程中穿过中央管测量测试样品。

Description

用于原位检验的独立负载框架

技术领域

本教导涉及材料计量领域，并且更具体地说，涉及可在测量测试样品材料特征的过程中使用的装置负载框架。

背景技术

尽管此部分提供关于本公开的背景信息，但是此部分中论述的资料不一定是现有技术。

结构的设计与制造需要为结构部件或者装置子结构选择适当的材料。为了选择合适的材料，科学家、工程师、设计师、建筑师等需要材料的诸如内应力与应变模式以及材料在被施加力时呈现的反应之类的特定知识。已经研发了用于在负载下或者负载施加后的无负载情况下测试、检验、测量以及定量材料的物理性质的各种测量装置。而且，负载过程中材料性质的特征被称为“原位”测试或者“原位”检验。例如，X射线、声波等可用于利用计算机断层扫描术、射线照相术以及其他公知检验技术在施加负载的过程中对样品进行测量。

测试样品可在测量过程中利用在测试样品上施加负载(例如，借助单轴、双轴等类型的夹具实现的张力、压缩力、剪力或者其组合)的机械负载框架(即，测试固定装置)固定在适当位置。此外，热或者湿度梯度可以施加至测试样品(例如“取样片”)以在取样片被负载框架夹持并位于负载框架内的同时通过施加应力/应变梯度至取样片而导致取样片变形。也可能发生热负载与机械负载的结合。负载框架可以包括电动马达以及/或者液压装置以在测试样品上施加负载。

当前，计算机断层扫描术、标准的射线照相术检验以及其他测量技术能够在诸如张力之类的负载借助负载框架施加至测试样品的情况下获取复合物中的成分(例如，纤维与基质)损坏模式。对于各种各样的复合材料(短纤维、连续材料等)、热塑性塑料、热固性塑料、添加剂制造材料、金属合金等也是同样的情况。市场上可买到的负载框架包括台式设计以及较大的系统。然而，台式选项的测试能力由例如小负载传感器容量、尺寸/机器占地面积造成并且至少在某种程度上由有限的驱动电压造成被限制为低负载能力(例如，小于2千磅)。此低负载限制要求测试薄测试样品，这减小了测试样品构造、材料类型以及测试条件的可用范围。例如，强度超过了加载能力的较厚的测试样品、具有凹口的样品以及各种层片叠层的样品不可利用这些系统测量到近似失效水平，因为所需的负载水平超出了系统能力。提供较高负载能力的较大系统会由于他们可能固定在适当位置而不便携，并且可能需要用于不同尺寸以及不同形状的测试样品的大量并且昂贵的新设计。台式系统与较大系统两者都具有相对高的成本，并且一般仅用于一种类型的测量。测量技术之间(例如计算机断层扫描术与放射测量之间)的切换以及在不同的或者极端环境条件下测量测试样品是昂贵的或者不可行的。利用测试样品进行材料的特征测量可以转包至外部接受点，但是转包可能昂贵并且需要长的最初前置期并且增加完成测试的时间。

便携、可简单重构并且可调节用于各种测试样品(即，取样片)尺寸并且能够与诸如计算机断层扫描、声发射以及放射系统之类的不同类型的计量系统整合的负载框架对于本领域而言将是受欢迎的一项增加。

发明内容

下文提出简明概要以便提供本教导的一个或者多个实施方式的一些方面的基本理解。此概要不是广泛的概述，也不意图识别本教导的关键性或者决定性元件，也不叙述本公开的范围。更确切地说，此概要的主要目的仅是提出作为稍后提出的详细描述的前序的呈简明形式的一个或者多个理念。

在一个实施方式中，负载框架可以包括：第一夹持器，此第一夹持器构造成定位测试样品的第一端；第二夹持器，此第二夹持器构造成定位测试样品的第二端；以及中央管，此中央管围绕测试区。测试区可以布置在第一夹持器与第二夹持器之间，并且中央管可以构造成允许贯穿波通过中央管到达测试区。负载框架还可以包括：第一端管，此第一端管围绕第一夹持器并且与中央管轴向地对准；以及第二端管，此第二端管围绕第二夹持器并且与中央管以及第一端管轴向地对准。中央管可以定位在第一端管与第二端管之间。第一端管可以是第一圆筒，第二端管可以是第二圆筒，并且中央管可以是第三圆筒。

在一个实施方式中，负载框架还可以包括：第一管盖，此第一管盖物理地接触第一端管以及中央管；以及第二管盖，此第二管盖物理地接触第二端管以及中央管。第一管盖可以限定构造成接纳测试样品的第一槽缝；并且第二管盖可以限定构造成接纳测试样品的第二槽缝。负载框架还可以包括：第一端盖，此第一端盖物理地接触第一端管；以及第二端盖，此第二端盖物理地接触第二端管。在一个实施方式中，张力装置构造成向第一端管、第二端管以及中央管施加压缩力，并且进一步构造成向测试样品施加张力负载。张力装置可以包括延伸穿过第二端盖中的孔的起重螺栓以及附接至起重螺栓的至少一个外螺母，其中，施加至测试样品的张力负载构造成通过手动旋转外螺母来调节。张力装置可以附接至第二夹持器并且构造成在外螺母旋转过程中使第二夹持器朝着以及远离第一夹持器移动。

可选地，张力装置还可以包括定位在第二夹持器与第二端盖之间的中板。中板可以包括位于其中的中央开口，起重螺栓延伸穿过位于中板中的中央开口。在一个实施方式中，至少一个叉杆销延伸穿过第二端管并且穿过中板并且构造成减少或者避免在外螺母旋转过程中测试样品中的扭转应力。

负载框架可以可选地包括附接至中板以及第二夹持器的适配器，并且包括张力板，此张力板附接至第一夹持器并且具有底面。第二端盖可以包括平坦边缘，此平坦边缘座靠在张力板的底面上并且构造成在外螺母旋转过程中沿着底面滑动。

测试样品可以包括第一端、第二端以及位于第一端和第二端之间的中部。在一个实施方式中，第一夹持器定位第一端，第二夹持器定位第二端，并且中央管围绕中部。第一夹持器可以是包括第一对对置爪的第一夹具，并且第二夹持器可以是包括第二对对置爪的第二夹具。

在另一实施方式中，用于在测试样品上进行测试、测量以及/或者检验的方法可以包括：将测试样品的第一端固定在第一夹持器内；将第一端管放置在第一夹持器上使得第一端管围绕第一夹持器；将测试样品的第二端插入穿过位于第一管盖中的第一槽缝；并且将第一管盖定位到第一端管上。此方法可进一步包括将测试样品的第二端插入到中央管中；使中央管物理地接触第一管盖；将测试样品的第二端插入穿过位于第二管盖中的第二槽缝；并且使第二管盖物理地接触到中央管上。测试样品的第二端可以固定在第二夹持器内，并且第二端管可以放置在第二夹持器上使得第二端管围绕第二夹持器。可以利用张力装置在测试样品上施加张力负载，同时测试样品的中部定位在中央管内。在一个实施方式中，第一夹持器固定测试样品的第一端，并且第二夹持器固定测试样品的第二端。

所述方法还可以包括在测试样品上施加张力负载的过程中在第一端管、第二端管以及中央管上施加压缩力。可以旋转起重螺栓上的外部螺母以增大测试样品上的张力负载。此外，继将测试样品的第二端固定在第二夹持器内之后并且于张力负载施加在测试样品上之前，第二夹持器可以被附接至张力装置。第一端管、第二端管以及中央管可以是圆筒，并且所述方法还可以包括使第一端管、第二端管以及中央管彼此相互轴向对准。

附图说明

结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本教导的实施方式，并且与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：

图1是根据本教导的实施方式的负载框架的侧面立体描绘；

图2是根据图1的负载框架的第一夹持组件的分解立体描绘；

图3是根据图1的负载框架的包括张力装置的第二夹持组件的分解立体描绘；

图4是根据图1的实施方式的中央管的立体描绘；

图5是根据图1的负载框架的张力托盘的立体描绘；

图6是组装起的图1的负载框架的立体描绘，各个管被隐藏以揭示内部结构；

图7是组装起的图1的负载框架的立体描绘；

图8是根据本教导的实施方式示出用于测试或者测量测试样品的方法的流程图。

应注意，附图的一些细节被简化并且绘制这些附图以有助于理解本教导而非维持严格的结构精度、细节以及比例。

具体实施方式

现在将作出对本教导的示例性实施方式的详细介绍，附图中示出了此详细介绍的实施例。

在任何可能的情况下，在整个附图中，相同附图标记将用于指相同或者相似零件。

本教导提供用于测试以及/或者从测试样品获得性能参数的方法以及结构。结构包括在测试样品(即，取样片)上施加诸如张力之类的力的负载框架(即，测试固定装置)。在各个实施中，负载框架可以是不包括电动马达或者液压装置的机械负载框架，因而减少负载框架的最初成本以及维修成本。在一个实施方式中，施加至测试样品的力可以由操作者手动设置并调节。负载框架可以重量相当轻并且便携。而且，在一个实施方式中，负载框架可以具有将大范围的力施加至测试样品上的能力，例如从约0千磅至约12千磅或者更大(取决于装置部件的构造)。

图1的侧视图中描绘了根据本教导的一个实施方式的负载框架100。负载框架100可以在测试或者测量过程中用于维持测试样品102的位置并且在测试样品102上加负载。为了描述之目的，图1的实施方式中的负载框架100可以大体描述成包括：第一夹持组件104，此第一夹持组件维持测试样品102的第一端的位置；第二夹持组件106，此第二夹持组件维持测试样品102的第二端的位置并且可以调节为在样品102上施加期望的力；以及测试区108，在此测试区中在应力下进行测试样品的测量。在图1中，第二夹持组件106描绘成位于缩进位置中以示出测试样品102。负载框架100可以进一步包括张力板110。下文详细描述这些子结构中的每一者。要理解，附图是概括的示意性描绘并且根据实施方式的实际结构可以包括为了简明而未描绘的其他子结构，同时各个描绘出的子结构可以被移除或者变型。

图2是第一夹持组件104的分解立体描绘，此第一夹持组件可以包括第一夹持器200，此第一夹持器固定并且定位测试样品102的第一端。尽管本文中描绘了夹持器并且参照夹具描述了夹持器，但是要理解，可构想其他诸如弹簧加载的夹子或者其他夹子、结合件、销之类的夹持器。第一夹具200可以包括一对对置爪202以及柄204或者其他机构以用来在测量过程中帮助将测试样品102(图1)固定在夹持器200内。在描绘的实施方式中，柄204可以旋转以移动对置爪202中的一者或者两者。图2还描绘了第一端盖206、第一端管208以及第一管盖210。第一端盖206与第一管盖210可以限定分别用于接收并定位第一端管208的相对两端的第一端管通道212A、212B。

图2还描绘了第一适配器214，此第一适配器包括具有孔218的第一适配器销216，借此第一适配器销216将第一夹持器200安装至第一端盖206。第一适配器销216可以插入孔220中而穿过第一端盖206，并且插入到至少部分地延伸穿过第一夹持器200的表面的第一安装孔222中。锁定销224可以插入到第二安装孔226中并且穿过第一适配器销216中的孔218以将第一夹持器200紧固至第一端盖206。在使用过程中，第一端管208可以围绕第一夹持器200，而第一夹持器200定位并且固定测试样品102的第一端。在测量过程中，例如，如下文参照图6描述的，测试样品102可以延伸穿过第一槽缝228而通过第一管盖210。

图3是第二夹持组件106的分解立体描绘，第二夹持组件可以包括第二夹持器300，此第二夹持器固定并且定位测试样品102的第二端。第二夹持器300可以是与第一夹具200相同或者不同的设计的第二夹具300。第二夹具300可以包括一对对置爪302以及柄304或者其他机构以用来在测量过程中帮助将测试样品102固定在夹持器200内。在描绘的实施方式中，柄304可以旋转以移动对置爪302中的一者或者两者。图3还描绘了第二管盖306、第二端管308以及第二端盖310。第二管盖306与第二端盖310可以限定分别用于接收并定位第二端管308的相对两端的第二端管通道312A、312B。

图3还描绘了第二适配器314，此第二适配器包括具有孔318的第二适配器销316，借此第二适配器销316将第二夹具300安装至第二适配器314。第二适配器销316可以插入到至少部分地延伸穿过第二夹具300的表面的第三安装孔320中。锁定销322可以插入到第二夹具300中的第四安装孔324中并且穿过第二适配器销316中的孔318以将第二夹具300紧固至第二适配器314。在使用过程中，第二端管308可以围绕第二夹具300，而第二夹具300定位并且固定测试样品102的第二端。在测量过程中，例如，如下文参照图6描述的，测试样品102可以延伸穿过第二槽缝328而通过第二管盖306。

图3还描绘了张力装置340，此张力装置可用于在测试之前调节施加在测试样品102上的力。要理解，可构想其他张力装置设计以及结构。张力装置340包括中间板342以及多个间隔器344，这些间隔器可以利用例如多个螺栓346与螺母348附接在第二适配器314与中间板342之间。在一个实施方式中，例如，如在图6的组装起的视图中描绘的，各个螺栓346可以插入通过位于第二适配器314中的多个孔中的一个孔350，通过间隔器344中的一者，通过位于中间板342中的多个孔中的一个孔352，并且利用螺母348中的一者进行固定。

张力装置340还包括：起重螺栓360，此起重螺栓延伸穿过中央开口362而通过中间板342；以及一个或者多个螺母364，螺母364将起重螺栓360固定至中间板342。起重螺栓360还延伸通过位于第二端盖310中的开口366并且从开口366伸出，并且起重螺栓360利用例如一个或者多个内螺母368与外螺母369可调节地安装至第二端盖310。可以利用例如一个或者多个叉杆销370减少或者避免在力调节过程中中间板342的旋转以及因此第二夹具300与测试样品102的旋转，叉杆销370延伸通过位于第二端盖310中的一个或者多个孔372，通过位于中间板342中的一个或者多个叉杆销孔374并且进入到位于第二适配器314中的一个或者多个轮廓或孔376(也参见图6的组装起的立体描绘)。在施加张力负载的过程中，维持第一夹具200、第二夹具300以及测试样品102的对准，这使测试样品免于经历平面外加载。

图4是测试区108的立体描绘，此测试区包括中央管400。在测量过程中，中央管400的第一端可以被第一管盖210内的中央管通道230(图2)接纳，并且中央管400的第二端可以被第二管盖306内的中央管通道380(图3)接纳。中央管通道230、380可以帮助定位中央管400的第一端与第二端。在使用过程中，中央管400可以围绕测试样品102的中部，其中，中部位于测试样品的第一端与第二端之间。

图5是张力板110的立体描绘。在测试样品102安置在负载框架100内并且测试测试样品102的过程中，张力板110可以使图2至图4的结构稳固。张力板110还可以缓和负载框架100从例如组装位置到测试位置的运输。第一适配器214的第一适配器销216可以在插入到第一夹具200中的第一安装孔222之前被插入穿过张力板110内的孔500，因而将第一夹持组件104固定至张力板110。在利用张力装置340调节施加至测试样品102的力的过程中，第二端盖310的平坦边缘382(图3)可以座靠在张力板110的底面502上并且沿底面502滑动。

图6是定位在负载框架100内并且预备测试或者测量的测试样品102的立体描绘。在图6中，隐藏了第一端管208(图2)、第二端管308(图3)以及中央管400(图4)以描绘负载框架100的内部结构，而图7的立体描绘中描绘了这些结构。尽管第一端管208、第二端管308以及中央管400构造成为轴向地对准的圆筒，但是可构想其他形状。

现在将参照图1至图7以及图8的流程图描述用于在测试样品102上进行测试或测量800的方法。在进行下面的过程行动之前，假设负载框架100凭借负载框架100的部分组装而处于预备状态。例如，第一夹具200与第一端盖206可以利用第一适配器214以及锁定销224预附接至张力板110。而且，第二夹持组件106的一些子组件可以如上文所述组装起并因此处于预备状态。例如，可以组装起张力装置340，并且可以从第二适配器314拆卸第二夹具300。

在802处，制备至少一个测试样品(例如，取样片)102。测试样品可以是例如碳纤维加强聚合物、另一聚合物或者合成复合物、金属或金属合金或者另一材料。测试样品102的尺寸、形状以及厚度至少部分取决于负载框架100的部件尺寸以及负载能力。在一个实施方式中，取样片的宽度可以从约0.25英寸至约1.5英寸，长度从约1.0英寸至约10英寸，并且厚度从约0.01英寸至约0.25英寸或者另一合适的厚度。

接着，如804处描绘的，可以例如通过将测试样品102的第一端定位在第一夹具200的对置爪202之间并且利用柄204拧紧爪202以固定测试样品102的第一端而将测试样品102的第一端固定在第一夹持器200(例如第一夹具200)内。

随后，在806处，第一端管208可以安置在第一夹具200上面使得第一端管208的第一端物理地接触第一端盖206并且第一端管围绕第一夹具。第一端管208的第一唇可以借助第一端盖206的第一端管通道212A定位并且位于第一端盖206的第一端管通道212A内。接着，在808处，将取样片的第二端插入通过第一管盖210中的第一槽缝228，并且将第一管盖210定位在第一端管208之上。第一端管208的第二唇可以借助第一管盖210的第一端管通道212B定位并且位于第一管盖210的第一端管通道212B内。

随后，如在810处所示，取样片102的第二端可以插入到中央管400中并且中央管400的第一唇可以借助第一管盖210的中央管通道230定位并且位于第一管盖210的中央管通道230内使得中央管物理地接触第一管盖。

接着，在812处，测试样品102的第二端可以插入通过第二管盖306中的第二槽缝328，并且可以例如通过使第二管盖306与中央管400物理地接触、将测试样品102的第二端定位在第二夹具300的对置爪302之间、并且利用柄304拧紧爪302以固定测试样品102的第二端而将测试样品102的第二端固定在第二夹持器300内。

在814处，第二端管308可以安置在第二夹具300之上使得第二端管308的第一端物理地接触第二管盖306。第二端管308的第一唇可以借助第二管盖306的第二端管通道312A定位并且位于第二管盖306的第二端管通道312A内。接着，在816处，例如通过如下操作第二夹具300物理地附接至张力装置340：将第二适配器销316插入到第三安装孔320中，然后将锁定销322插入到第四安装孔324中并且插入到位于第二适配器销316中的孔318中。

接着，可以紧固负载框架100，例如使得第二端管308的第二唇借助第二端盖310的第二端管通道312B定位并且位于第二端盖310的第二端管通道312B内。可以例如通过顺时针旋转在从第二端盖310伸出的起重螺栓360的端部处的一个或者多个外螺母369而手动地紧固并且调节负载框架100。一个或者多个外螺母369在起重螺栓360上的持续顺时针旋转引起压缩力的施加，此压缩力可均匀地绕负载框架100的包括例如第一端管208、中央管400以及第二端管308的各个子结构的外周分布。当此压缩力增大时，第二夹具300移动远离第一夹具200，并且测试样品102上的松弛被消除并且张力开始施加至测试样品102。一个或者多个外螺母369的进一步顺时针旋转引起置于测试样品102上的增大的张力。负载框架100可以与应变仪(为了简明未单独描绘)整合或者结合使得在测试或者测量过程中可以测量期望的张力或者将期望的张力施加至测试样品。在拧紧外螺母369的过程中，延伸穿过位于第二端盖310中的一个或者多个孔372、穿过位于中板342中的一个或者多个叉杆销孔374并且延伸到第二适配器314中的一个或多个轮廓或者孔376中的叉杆销370可以减少并且避免测试样品102的轴向旋转。否则，此不期望的轴向旋转可使不期望的扭转应力置于测试样品102上并造成不精确的测试结果。

如在820处所示，在期望的张力施加至测试样品后，可以进行测试或者测量。可以利用例如诸如X射线、超声波、无线电波之类的贯穿波或者另一期望的测量技术穿过中央管400进行测试样品102的测试或者测量。中央管400的对抗并承受在压缩和运输过程中施加的压缩力的结构完整性可因此与测量技术的贯穿中央管400以测量测试样品102的应力特征的能力平衡。因此，中央管400设计成允许贯穿波穿过中央管400的适当传输将贯穿波施加至测试样品102并且将波数据返回至数据收集器，此数据收集器也可以是波产生器或者另一数据收集器。在一个实施方式中，中央管400可以由诸如铝或者铝合金(例如，6061铝合金)、钢合金(例如304钢合金或者316钢合金)之类的金属、另一金属合金或者金属或者诸如聚合物之类的合成材料或者诸如石英之类的天然材料制造。在一个实施方式中，中央管400可以是这样的6061铝合金，此6061铝合金的厚度从约0.049英寸到约0.125英寸或者从约0.06英寸到约0.10英寸或者从约0.06英寸到约0.07英寸(例如0.065英寸)。中央管400可以具有至少部分取决于测试样品102的尺寸的外径。在一个实施方式中，中央管的外径可以从约0.25英寸到约6.0英寸或者从约1.0英寸到约3.0英寸，例如约2.0英寸。

测量过程中测试设备(为了简明未单独描绘)的设置将至少部分取决于例如用于产生测试波的测量系统的类型与设计、中央管的尺寸与构成以及能被本领域中的技工确定的其他考量。

注意，尽管示例性方法在上文示成并描述成一系列行为或者事件，但是要理解本实施方式不被这些行为或者事件的阐明顺序限制。例如，根据本教导，一些行为可能以不同顺序发生并且/或者与除本文中所示以及/或者描述的行为或者事件之外的其他行为或者事件同时发生。此外，可能不是需要所有阐明的步骤实施根据本教导的方法，并且可以添加或者变型其他步骤。要理解，根据本文中描述的负载框架可以提供不昂贵的、轻质的并且便携的测试固定装置。测试样品可以在一个地点准备并且然后运输至诸如环境控制室(即，热控制、压力控制、大气控制等)或者包括非移动波产生系统的测试站之类的另一地点。负载框架可以整合有诸如不同的计算机断层扫描平台之类的一些不同的波产生系统，并且紧凑设计允许测试固定装置利用诸如射线照相术以及声发射传感之类的其它无损评估技术检验。与仅能测试具有一种尺寸的取样片的系统相比，模块化设计可以更好地允许评估各种长度的取样片。例如，能够快速并且容易地更换具有不同长度、夹持以及/或者负载能力的夹具200、300。此外，中央管的长度可以增大或者延伸以提供增大的利于扫描较大的取样片区的区域。可以手动调节对于测试样品的负载的施加，并因此不需要操作电动或者液压系统支架或者专门的设备。负载框架操作起来相当简单并因此用于技师或者其他操作人员的培训时间少。

而且，本公开包括根据以下条款的实施方式：

条款1.一种负载框架，包括：

第一夹持器，此第一夹持器构造成定位测试样品的第一端；

第二夹持器，此第二夹持器构造成定位测试样品的第二端；以及

中央管，此中央管围绕测试区，其中：

测试区布置在第一夹持器与第二夹持器之间；并且中央管构造成允许贯穿波通道中央管到达测试区。

条款2.根据条款1的负载框架，还包括：

第一端管，此第一端管围绕第一夹持器并且与中央管轴向地对准；以及

第二端管，此第二端管围绕第二夹持器并且与中央管以及第一端管轴向地对准，其中，中央管定位在第一端管与第二端管之间。

条款3.根据条款2的负载框架，其中，第一端管是第一圆筒，第二端管是第二圆筒，并且中央管是第三圆筒。

条款4.根据条款3的负载框架，还包括：

第一管盖，此第一管盖物理地接触第一端管以及中央管；以及

第二管盖，此第二管盖物理地接触第二端管以及中央管。

条款5.根据条款4的负载框架，其中，

第一管盖限定了构造成接纳测试样品的第一槽缝；并且

第二管盖限定了构造成接纳测试样品的第二槽缝。

条款6.根据条款5的负载框架，还包括：

第一端盖，此第一端盖物理地接触第一端管；以及

第二端盖，此第二端盖物理地接触第二端管。

条款7.根据条款6的负载框架，还包括张力装置，此张力装置构造成向第一端管、第二端管以及中央管施加压缩力，并且进一步构造成向测试样品施加张力负载。

条款8.根据条款7的负载框架，其中，张力装置包括延伸穿过第二端盖中的孔的起重螺栓以及附接至起重螺栓的至少一个外螺母，其中，施加至测试样品的张力负载构造成通过手动旋转外螺母来调节。

条款9.根据条款8的负载框架，其中，张力装置附接至第二夹持器并且构造成在外螺母旋转过程中使第二夹持器朝着第一夹持器以及远离第一夹持器移动。

条款10.根据条款9的负载框架，其中，

张力装置还包括定位在第二夹持器与第二端盖之间的中板；

中板包括位于其中的中央开口；并且

起重螺栓延伸穿过位于中板中的中央开口。

条款11.根据条款10的负载框架，该负载框架还包括延伸穿过第二端管并且穿过中板的至少一个叉杆销，其中，所述至少一个叉杆销构造成减少或者避免在外螺母旋转过程中测试样品中的扭转应力。

条款12.根据条款11的负载框架，还包括附接至中板以及第二夹持器的适配器。

条款13.根据条款12的负载框架，还包括张力板，此张力板附接至第一夹持器并且具有底面，其中第二端盖包括平坦边缘，此平坦边缘座靠在张力板的底面上并且构造成在外螺母旋转过程中沿底面滑动。

条款14.根据条款12的负载框架，还包括具有第一端、第二端以及位于第一端和第二端之间的中部的测试样品，其中，第一夹持器定位第一端，第二夹持器定位第二端，并且中央管围绕中部。

条款15.根据条款1的负载框架，其中，第一夹持器是包括第一对对置爪的第一夹具，并且第二夹持器是包括第二对对置爪的第二夹具。

条款16.一种用于在测试样品上进行测试、测量以及/或者检验的方法，包括：

将测试样品的第一端固定在第一夹持器内；

将第一端管放置在第一夹持器上使得第一端管围绕第一夹持器；

将测试样品的第二端插入穿过位于第一管盖中的第一槽缝；

将第一管盖定位到第一端管上；

将测试样品的第二端插入到中央管中；

使中央管物理地接触第一管盖；

将测试样品的第二端插入穿过位于第二管盖中的第二槽缝；

使第二管盖物理地接触到中央管上；

将测试样品的第二端固定在第二夹持器内；

将第二端管放置在第二夹持器上使得第二端管围绕第二夹持器；并且

利用张力装置在测试样品上施加张力负载，同时将测试样品的中部定位在中央管内，第一夹持器固定测试样品的第一端，并且第二夹持器固定测试样品的第二端。

条款17.根据条款16的方法，还包括在测试样品上施加张力负载的过程中在第一端管、第二端管以及中央管上施加压缩力。

条款18.根据条款17的方法，还包括在起重螺栓上旋转外部螺母以增大测试样品上的张力负载。

条款19.根据条款18的方法，还包括继测试样品的第二端固定在第二夹持器内之后并且于张力负载施加在测试样品上之前，将第二夹持器附接至张力装置。

条款20.根据条款19的方法，其中，第一端管、第二端管以及中央管是圆筒，并且所述方法还包括使第一端管、第二端管以及中央管彼此相互轴向对准。

尽管陈述本教导的宽范围的数字范围以及参数是近似值，但是要尽可能精确地报导具体实施例中陈述的数值。然而，任一数值内在地含有必定由在相应的测试测量中发现的标准偏差引起的一定误差。而且，本文中公开的所有范围要理解成包括包含在其中的任一以及所有子范围。例如，“小于10”的范围可以包括最小值零与最大值10之间(包括0与10)的任一以及所有子范围，即，具有等于或者大于零的最小值以及等于或者小于10(例如1至5)的最大值的任一以及所有子范围。在某些情况下，如陈述的关于参数的数值可以呈现负值。在此情况下，陈述成“小于10”的示例性数值范围可以采取负值，例如，-1、-2、-3、-10、-20、-30等。

尽管已经关于一个或者多个实施示出了本教导，但是可以在不脱离所附权利要求的实质与范围的情况下作出对所示实施例的变更以及/或者变型。例如，要理解，尽管过程被描述成了一系列行为或者事件，但是本教导不被这些行为或者事件的顺序限制。一些行为可能以不同顺序发生并且/或者与除本文中描述的行为或者事件之外的其他行为或者事件同时发生。而且，根据本教导的一个或多个方面或者一个或多个实施方式可以不是需要所有过程阶段以实施方法。要理解，可以添加结构部件以及/或者处理阶段，或者存在的结构部件以及/或者处理阶段可以被移除或者变型。而且，本文中描绘的一个或者多个行为可以以一个或者多个独立的行为以及/或阶段执行。而且，就术语“包括”、“具有”、“带有”或者其变体用于任一详细描述与权力要求中而言，这些术语理应是以与术语“包括”相似的方式可兼的。术语“……的至少一者”用于意指可以选择列举项目中的一者或者多者。如本文中使用的，关于项目的列举(例如A与B)的术语“一个或者多个”意思是单独A、单独B或者A和B。术语“……的至少一者”用于意指可以选择列举项目中的一者或者多者。而且，在本文中的论述以及权力要求中，关于两种材料使用的术语“在……上”(一者在另一者上)意思是材料之间至少有些接触，而“在……上面”意思是材料靠近，但是可能具有一个或者多个另外的介入材料使得接触是可能的但不是必需的。如本文中使用的，“在……上”与“在……上面”均不暗示任何的方向性。术语“保形的”描述这样的涂层材料，在此涂层材料中底层材料的角度被保形材料维持。术语“约”表示列举的值可以稍微变更，只要变更不引起与所示实施方式不一致的过程或者结构即可。最后，“示例性”表示描述被用作实施例，而不暗示此描述是典范。根据思考发明书并且实践本文中的公开，本教导的其他实施方式对于本领域中的普通技术人员将是显而易见的。发明书与实施例理应被认为仅是示例性的，本教导的实际范围与实质由所附权利要求表明。

无论工件的取向如何，基于平行于工件的传统平面或者工作表面的平面限定如本申请中使用的相对位置的术语。如本申请中使用的术语“水平面”或者“横向面”被限定成平行于工件的传统平面或者工作表面的平面(无论工件的取向如何)。术语“垂直”指的是垂直于水平面的方向。诸如“在……上”、“在……侧”(如在“侧壁”中)、“较高”、“较低”、“在……上面”、“在……顶上”以及“在……下方”之类的术语相对于工件的顶面上的传统平面或者工作表面(无论工件的取向如何)被限定。

Claims (9)

1.一种负载框架，所述负载框架包括：

第一夹持器(200)，所述第一夹持器构造成定位测试样品(102)的第一端；

第二夹持器(300)，所述第二夹持器构造成定位所述测试样品(102)的第二端；以及

中央管(400)，所述中央管围绕测试区(108)，其中：

所述测试区(108)布置在所述第一夹持器(200)与所述第二夹持器(300)之间；并且

所述中央管(400)构造成允许贯穿波通过所述中央管(400)到达所述测试区(108)，

其中，所述负载框架还包括：

第一端管(208)，所述第一端管围绕所述第一夹持器(200)并且与所述中央管(400)轴向地对准；以及

第二端管(308)，所述第二端管围绕所述第二夹持器(300)并且与所述中央管(400)以及所述第一端管(208)轴向地对准，其中，所述中央管(400)定位在所述第一端管(208)与所述第二端管(308)之间。

2.根据权利要求1所述的负载框架，其中，所述第一端管(208)是第一圆筒，所述第二端管(308)是第二圆筒，并且所述中央管(400)是第三圆筒。

3.根据权利要求1或2所述的负载框架，所述负载框架还包括：

第一管盖(206)，所述第一管盖物理地接触所述第一端管(208)以及所述中央管(400)；以及

第二管盖(306)，所述第二管盖物理地接触所述第二端管(308)以及所述中央管(400)。

4.根据权利要求3所述的负载框架，其中，

所述第一管盖(206)限定了被构造成接纳所述测试样品(102)的第一槽缝(228)；并且

所述第二管盖(306)限定了被构造成接纳所述测试样品(102)的第二槽缝(328)。

5.根据权利要求4所述的负载框架，所述负载框架还包括：

第一端盖，所述第一端盖物理地接触所述第一端管(208)；以及

第二端盖，所述第二端盖物理地接触所述第二端管(308)。

6.根据权利要求5所述的负载框架，所述负载框架还包括张力装置(340)，所述张力装置构造成向所述第一端管(208)、所述第二端管(308)以及所述中央管(400)施加压缩力，并且进一步构造成向所述测试样品(102)施加张力负载。

7.根据权利要求6所述的负载框架，其中，所述张力装置(340)包括延伸穿过位于所述第二端盖中的孔的起重螺栓(360)以及附接至所述起重螺栓(360)的至少一个外螺母(369)，其中，施加至所述测试样品(102)的所述张力负载构造成通过手动旋转所述外螺母(369)来调节。

8.根据权利要求7所述的负载框架，其中，所述张力装置(340)被附接至所述第二夹持器(300)并且构造成在所述外螺母(369)旋转的过程中使所述第二夹持器(300)朝着所述第一夹持器(200)以及远离所述第一夹持器(200)移动。

9.根据权利要求8所述的负载框架，其中，

所述张力装置(340)还包括定位在所述第二夹持器(300)与所述第二端盖之间的中板(342)；

所述中板(342)包括位于其中的中央开口；并且

所述起重螺栓(360)延伸穿过位于所述中板(342)中的所述中央开口。

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