CN109855954A - 单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置 - Google Patents
单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109855954A CN109855954A CN201811551678.3A CN201811551678A CN109855954A CN 109855954 A CN109855954 A CN 109855954A CN 201811551678 A CN201811551678 A CN 201811551678A CN 109855954 A CN109855954 A CN 109855954A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame
- fixture
- draw frame
- pull rod
- rivet
- 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.)
- Granted
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 claims description 6
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 claims description 4
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明公开了一种单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置,主要由滑杆、滑筒、拉杆、框架、固定圈、上拉伸架、螺栓、垫圈、立柱、扳手、夹具、滑动连接件、铆钉a、铆钉b、螺杆、下拉伸架组成。框架是整个装置的主体结构,框架的两条竖直梁内有滑槽,滑动连接件在滑槽内与上、下拉伸架、拉杆连接起来,当竖直方向上夹具中的试件得到拉伸力,通过上、下拉伸架带动滑动连接件在竖直方向上运动,带动拉杆的运动,实现水平方向上的夹具运动,使夹具中的试件得到水平方向上第二轴向的拉伸力,进而实现双轴拉伸。本发明的双轴拉伸实验装置可以提供双向拉力和位移,模拟平面应力状态,并且工作时水平载荷和竖直载荷可以相互抵消,使得结构非常安全。
Description
技术领域
传统的材料力学拉伸试验装置多为单轴拉伸实验装置。对于橡胶类超弹性材料,由于其本构模型的多样性,其具体的本构模型需要通过相应的大量实验得到,其中双轴拉伸是橡胶类材料重要的实验。而单轴拉伸实验装置仅能测量单一方向的轴向载荷造成的失效,显然不能满足橡胶类工程材料的双轴实验的要求。因此研究在单轴实验装置上加一套实验装置从而实现双轴拉伸就有了重大的意义。
背景技术
材料是现如今社会的物质基础,是发展进程中最重要的条件。材料的兴衰可以带动产业的发展与衰败,一种材料的兴起,一种功能的实现,甚至可以带来技术的改革更新。材料更是我国制造业的根本,工程中材料的性能就决定了工程的难易程度。然而,由于材料的测试技术发展较为缓慢,从金属材料到橡胶以及高分子材料的力学模型研究较为匮乏,每年由于材料的破坏失效造成大量的制造浪费以及重大安全事故,对国民经济和人民的生命财产安全造成巨大的损失,急需对材料的测试手段做出改变,找到材料失效形式以及失效原因。
材料的力学性能指标是在实际工程中应用最多的参考指标。力学性能测试的目的是得到各项材料的力学指标和性能参数,比如:弹性模量、泊松比、延伸率、硬度等参数。这里我们主要运用的测试方法有:拉伸试验、扭转试验、剪切试验、硬度试验、冲击试验等。其中,拉伸试验由于方便实验,检测结果直观而且数据容易处理等优点,被广泛应用与材料力学的实验中,实验设备在单轴方面还是比较成熟的,比如早期的机械式、液压驱动式、液压伺服系统驱动式到如今的液压机电一体式的实验设备。
目前市场上少有成熟的双轴拉伸设备,主要原因在于要达到双轴拉伸,必须在不同的位置搭建伺服系统,会大大增加设备的复杂程度,让系统复杂难以满足要求,设备费用也在大大增加。
鉴于单轴拉伸装置的局限性和目前市场上双轴拉伸的可实现性较低,现提出单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置。所谓单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置,即在万能材料试验机(单轴拉伸装置)的基础上增加一套辅助装置从而实现双轴拉伸,辅助装置会实现第二轴的轴向拉伸力,以及拉力的大小、试件的拉伸位移测量,从而得到双轴拉伸的实验数据。为进一步了解材料的力学性能参数,特别对于橡胶类超弹性材料,由于本构模型的复杂程度以及多样性,双轴拉伸实验就是研究其本构模型的重要试验。
发明内容
为了解决第二轴向的拉伸力,以及拉力的大小、试件的拉伸位移测量,从而得到双轴拉伸的实验数据,特提出一种单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置。
为了达到上述目的,本发明解决此技术问题采用的技术方案是:
单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置,主要由滑杆、滑筒、拉杆、框架、固定圈、上拉伸架、螺栓、垫圈、立柱、扳手、夹具、滑动连接件、铆钉a、铆钉b、螺杆和下拉伸架组成,其特征在于:所述上拉伸架与滑动连接件、下拉伸架与滑动连接件、螺杆与滑杆、滑筒与框架之间均采用螺纹连接,拉杆与滑动连接件之间采用铆钉a连接、拉杆与滑杆之间采用铆钉b连接;所述框架是整个拉伸实验装置的主体结构,由两条竖直空心梁,竖直梁中间有滑槽,以及底座和梁的上部焊接加固圈,共同构成了整个框架;所述上拉伸架与下拉伸架对称分布,分别处于框架的顶端和底端,与竖直方向上的夹具的立柱与材料试验机通过4个螺栓连接起来,使竖直方向上的夹具中的试件得到竖直方向上的第一轴向拉伸力;所述滑动连接件位于框架的滑槽内,与上拉伸架、下拉伸架之间通过螺纹连接起来,与拉杆之间通过铆钉a连接起来,拉杆与滑杆之间通过铆钉b连接起来,拉杆与水平方向上的夹具之间又通过螺纹连接起来,当竖直方向上的夹具中的试件得到拉伸力,通过上拉伸架与下拉伸架带动滑动连接件上下运动,滑动连接件的运动又带动拉杆的运动,而拉杆的运动又带动水平方向上的夹具的水平运动,使水平方向上的夹具中的试件得到拉伸力。所述的夹具的数量为4个,在竖直方向上有2个,分别安装于上拉伸架和下拉伸架,在水平方向上有2个,分别与左右两个滑杆相连接,通过竖直方向的夹具夹持试件,实现在竖直方向的第一轴向拉伸,通过水平方向的夹具夹持试件,实现水平方向的第二轴向拉伸,从而实现双轴拉伸。
本发明的有益效果是:(1)本发明由于结构的对称性,大部分在使用所出现的水平载荷和竖直载荷可以相互抵消,使得结构非常安全。(2)可以提供不同比例的双向拉力和位移,用于模拟多种平面应力状态。
附图说明
图1为本发明单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置的结构示意图;
图2为本发明中框架的结构示意图;
图3为本发明中固定圈的结构示意图;
图4为本发明中滑动连接件的结构示意图;
图5为本发明中上下拉伸架的结构示意图;
图6为本发明中拉杆的结构示意图;
图7为本发明中拉伸夹具的结构示意图;
图1中:1.滑杆,2.滑筒,3.拉杆,4.框架,5.固定圈,6.上拉伸架,7.螺栓,8.垫圈,9.立柱,10.扳手,11.夹具,12.滑动连接件,13.铆钉a,14.铆钉b,15.螺杆,16.下拉伸架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
参见图1,单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置,主要由滑杆、滑筒、拉杆、框架、固定圈、上拉伸架、螺栓、垫圈、立柱、扳手、夹具、滑动连接件、铆钉a、铆钉b、螺杆和下拉伸架组成,其特征在于:所述上拉伸架与滑动连接件、下拉伸架与滑动连接件、螺杆与滑杆、滑筒与框架之间均采用螺纹连接,拉杆与滑动连接件之间采用铆钉a连接、拉杆与滑杆之间采用铆钉b连接。
所述框架是整个拉伸实验装置的主体结构,由两条竖直空心梁,竖直梁中间有滑槽,以及底座和梁的上部焊接加固圈,共同构成了整个框架;所述上拉伸架与下拉伸架对称分布,分别处于框架的顶端和底端,与竖直方向上的夹具的立柱与材料试验机通过4个螺栓连接起来,使竖直方向上的夹具中的试件得到竖直方向上的第一轴向拉伸力。
所述滑动连接件位于框架的滑槽内,与上拉伸架、下拉伸架之间通过螺纹连接起来,与拉杆之间通过铆钉a连接起来,拉杆与滑杆之间通过铆钉b连接起来,拉杆与水平方向上的夹具之间又通过螺纹连接起来,当竖直方向上的夹具中的试件得到拉伸力,通过上拉伸架与下拉伸架带动滑动连接件上下运动,滑动连接件的运动又带动拉杆的运动,而拉杆的运动又带动水平方向上的夹具的水平运动,使水平方向上的夹具中的试件得到拉伸力。
所述的夹具(11)的数量为4个,在竖直方向上有2个,分别安装于上拉伸架(6)和下拉伸架(16),在水平方向上有2个,分别与左右两个滑杆(1)相连接,通过竖直方向的夹具(11)夹持试件,实现在竖直方向的第一轴向拉伸,通过水平方向的夹具(11)夹持试件,实现水平方向的第二轴向拉伸,从而实现双轴拉伸。
以上所述具体实施方式用于说明本发明而非限制本发明的范围,任何本领域的技术人员在不脱离本发明的构思和原则前提下所作出的等同变化与修改,均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置,主要由滑杆(1)、滑筒(2)、拉杆(3)、框架(4)、固定圈(5)、上拉伸架(6)、螺栓(7)、垫圈(8)、立柱(9)、扳手(10)、夹具(11)、滑动连接件(12)、铆钉a(13)、铆钉b(14)、螺杆(15)和下拉伸架(16)组成,其特征在于:所述上拉伸架(6)与滑动连接件(12)、下拉伸架(16)与滑动连接件(12)、螺杆(15)与滑杆(1)、滑筒(2)与框架(4)之间均采用螺纹连接,拉杆(3)与滑动连接件(12)之间采用铆钉a(13)连接、拉杆(3)与滑杆(1)之间采用铆钉b(14)连接;所述框架(4)是整个拉伸实验装置的主体结构,由两条竖直空心梁,竖直梁中间有滑槽,以及底座和梁的上部焊接加固圈,共同构成了整个框架(4);所述上拉伸架(6)与下拉伸架(16)对称分布,分别处于框架(4)的顶端和底端,与竖直方向上的夹具(11)的立柱(9)与材料试验机通过4个螺栓(7)连接起来,使竖直方向上的夹具(11)中的试件得到竖直方向上的轴向拉伸力;所述滑动连接件(12)位于框架(4)的滑槽内,与上拉伸架(6)、下拉伸架(16)之间通过螺纹连接起来,与拉杆(3)之间通过铆钉a(13)连接起来,拉杆(3)与滑杆(1)之间通过铆钉b(14)连接起来,拉杆(1)与水平方向上的夹具(11)之间又通过螺杆(15)连接起来,当竖直方向上的夹具(11)中的试件得到拉伸力,通过上拉伸架(6)与下拉伸架(16)带动滑动连接件(12)上下运动,滑动连接件(12)的运动又带动拉杆(3)的运动,而拉杆(3)的运动又带动水平方向上的夹具(11)的水平运动,使水平方向上的夹具(11)中的试件得到拉伸力。
2.根据权利要求1所述的单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置,其特征在于:所述的夹具(11)的数量为4个,在竖直方向上有2个,分别安装于上拉伸架(6)和下拉伸架(16),在水平方向上有2个,分别与左右两个滑杆(1)相连接,通过竖直方向的夹具(11)夹持试件,实现在竖直方向的轴向拉伸,通过水平方向的夹具(11)夹持试件,实现水平方向的轴向拉伸,从而实现双轴拉伸。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811551678.3A CN109855954B (zh) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811551678.3A CN109855954B (zh) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109855954A true CN109855954A (zh) | 2019-06-07 |
CN109855954B CN109855954B (zh) | 2021-06-22 |
Family
ID=66891558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811551678.3A Expired - Fee Related CN109855954B (zh) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109855954B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110220800A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-10 | 四川大学 | 一种纵向与横向耦合加力的疲劳试验装置 |
CN112082854A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-12-15 | 天津大学 | 一种应用于传统试验机的双轴拉伸夹具 |
CN113959830A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-01-21 | 西安建筑科技大学 | 一种竹木材料双轴受拉试验装置及方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0843281A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-16 | Kobe Kogyo Shikenjiyou:Kk | クリープ試験機とクリープ試験片 |
CN102928295A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-13 | 北京理工大学 | 小型自对心单向加载双轴拉压试验装置 |
CN105092371A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-11-25 | 哈尔滨工业大学(威海) | 拉伸比例可调式双轴拉伸夹具 |
CN205091202U (zh) * | 2015-11-11 | 2016-03-16 | 大连民族大学 | 一种单轴试验机用双向拉伸装置 |
CN105571942A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 中国科学院力学研究所 | 一种用于单轴材料试验机的双轴试验装置及试验方法 |
CN105758722A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-13 | 重庆大学 | 一种简易的、拉伸比例可调式双轴同步拉伸装置及方法 |
CN106932274A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-07-07 | 南京航空航天大学 | 用于材料双轴拉‑压加载试验的装置及方法 |
CN208209334U (zh) * | 2018-05-23 | 2018-12-07 | 焦作大学 | 一种带有减震底座的电力柜 |
CN108956268A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-12-07 | 西北工业大学 | 拉伸装置 |
-
2018
- 2018-12-19 CN CN201811551678.3A patent/CN109855954B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0843281A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-16 | Kobe Kogyo Shikenjiyou:Kk | クリープ試験機とクリープ試験片 |
CN102928295A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-13 | 北京理工大学 | 小型自对心单向加载双轴拉压试验装置 |
CN105092371A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-11-25 | 哈尔滨工业大学(威海) | 拉伸比例可调式双轴拉伸夹具 |
CN205091202U (zh) * | 2015-11-11 | 2016-03-16 | 大连民族大学 | 一种单轴试验机用双向拉伸装置 |
CN105571942A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 中国科学院力学研究所 | 一种用于单轴材料试验机的双轴试验装置及试验方法 |
CN105758722A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-13 | 重庆大学 | 一种简易的、拉伸比例可调式双轴同步拉伸装置及方法 |
CN106932274A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-07-07 | 南京航空航天大学 | 用于材料双轴拉‑压加载试验的装置及方法 |
CN208209334U (zh) * | 2018-05-23 | 2018-12-07 | 焦作大学 | 一种带有减震底座的电力柜 |
CN108956268A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-12-07 | 西北工业大学 | 拉伸装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
朱东升: "一种简易双轴疲劳加载装置的研究", 《武汉冶金科技大学学报》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110220800A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-10 | 四川大学 | 一种纵向与横向耦合加力的疲劳试验装置 |
CN112082854A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-12-15 | 天津大学 | 一种应用于传统试验机的双轴拉伸夹具 |
CN113959830A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-01-21 | 西安建筑科技大学 | 一种竹木材料双轴受拉试验装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109855954B (zh) | 2021-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109855954A (zh) | 单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置 | |
CN107255587B (zh) | 一种蠕变时效双向拉压试验装置 | |
CN204924818U (zh) | 金属线材拉扭复合试验机 | |
CN205228954U (zh) | 双横梁电子多功能试验机 | |
CN213239680U (zh) | 一种便于拉伸的电子式万能试验机 | |
CN203894105U (zh) | 适用于板状试样的拉伸试验机夹紧装置 | |
CN103234827B (zh) | 一种用于试件拉伸测试用的装置 | |
CN103940667B (zh) | 多功能薄膜三轴拉伸试验机和试验方法 | |
CN202431656U (zh) | 快速锁紧连接装置 | |
CN210775033U (zh) | 一种高空作业用安全绳静拉力测试装置 | |
CN205333412U (zh) | 一种尺寸可调的预紧力落锤式冲击试验机板状试件夹具 | |
CN115326549B (zh) | 一种用于碳纤维复合材料性能测试的试验机 | |
CN216771297U (zh) | 一种起重机械用抗拉强度检测装置 | |
CN206270151U (zh) | 基于万能试验机的沥青料压缩蠕变加载装置 | |
CN211927533U (zh) | 纤维材料六向压缩实验装置 | |
CN112557181B (zh) | 实现岩石混凝土正负应力比四点弯曲四点剪切疲劳的夹具 | |
CN213580429U (zh) | 多工位金属材料拉伸应力松弛试验机 | |
CN115235889A (zh) | 一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置及应力应变同步检测方法 | |
CN202735482U (zh) | 一种模拟负载装置 | |
CN113916684A (zh) | 一种用于钢梁四点弯曲稳定性试验的加载装置 | |
CN211528057U (zh) | 一种可在拉伸试验机上进行压缩蠕变试验的装置 | |
CN107036910B (zh) | 加筋板剪切实验加载装置 | |
CN207181171U (zh) | 一种焊接拉力测试装置 | |
CN218629321U (zh) | 一种钢筋力学性能现场检测设备 | |
CN206387651U (zh) | 一种弯曲疲劳测试装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210622 |