CN113959833A - 疲劳裂纹扩展c(t)试样u型夹具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，用于以中心轴线为基准，U型夹具包括上下对应布设的上U型夹具和下U型夹具，穿设在上U型夹具上并呈相对布设的两个第一承力销轴孔，第一销轴；穿设在下U型夹具上并呈相对布设的两个第二承力销轴孔，第二销轴，布设在上U型夹具的顶部中心的用于将上U型夹具与疲劳试验机连接的第一转接头，布设在下U型夹具的底部中心的用于将下U型夹具与疲劳试验机连接的第二转接头8；第一销轴的中心轴线与第二销轴的中心轴线平行，且第一转接头的中心轴线与第二转接头8的中心轴线处于同一轴线上，且第一销轴的中心轴线、第二销轴的中心轴线、第一转接头的中心轴线和第二转接头8的中心轴线处于同一平面上。

Description

疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置

技术领域

本发明涉及疲劳裂纹扩展速率测试领域，特别地，涉及一种疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置。

背景技术

根据现代高速陆海运输、航空航天发展需求，要求工程机械的关重零部件在苛刻的工作环境和各种动态载荷下，安全可靠地工作，满足使用要求。在各种工程机械动力部件，特别承受动态载荷、振动、冲击载荷和热冷环境变化的核心部件，其通常选用抗疲劳等综合力学性能较高的材料制造，为保证其运行的安全使用和失效寿命可预测性，需要掌握这些部件材料工程实际或动态载荷下的疲劳裂纹萌生扩展失效特性，以分析和研究材料承受疲劳载荷或环境循环载荷下的疲劳裂纹扩展规律。获得材料疲劳裂纹失效寿命预测研究的主要手段是进行材料的疲劳裂纹扩展速率试验，对不同形式、不同比例厚度B和宽度W的试样试验，必须适配不同尺寸专用夹具，其是重要的核心试验装置。工程材料的疲劳裂纹扩展速率试验中最多使用的是紧凑拉伸C(T)标准试样，采用夹具装置，以实现相应试样试验，用COD规监测测算试验中试样疲劳裂纹长度变化，对应的裂纹尖端应力强度因子改变，以专业软件计算拟合试验数据，得到da/dN-Δk关系方程、近门槛值Δk_th(对应裂纹扩展速率10^-7mm/周)等。疲劳裂纹扩展试验的夹具装置作为试验的关键部件，专业性较高，在测试时需承受较大范围动态疲劳载荷，对试验试样要匹配精确，试验中需保证较高载荷链的对中精度，否则直接影响试验结果的精准性。而现有的夹具装置，需以疲劳性能较优的材料制造加工，夹具关键尺寸的对中度、对称度和垂直度要求高，制造材料较难获得，加工难度大。因一套夹具装置只能进行一种尺寸试样的试验，而单套夹具装置从试验设备厂家随机定制费用还是比较昂贵的，大多数专业试验室一般都通过试验设备厂家定制一到两套夹具装置以满足专业试验需求。

发明内容

本发明提供了一种疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，以解决现有夹具加工难度大、通用性差，难以满足夹具自身关键尺寸的对中度、对称度和垂直度的要求的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，C(T)试样的厚度为B，宽度为W，包括：用于以中心轴线为基准加载C(T)试样的U型夹具，U型夹具包括上下对应布设的上U型夹具和下U型夹具，穿设在上U型夹具上并呈相对布设的两个第一承力销轴孔，第一承力销轴孔用于与C(T)试样的第一通孔同轴连接，依次穿过第一个第一承力销轴孔、第一通孔和第二个第一承力销轴孔的第一销轴，以将上U型夹具和C(T)试样固定连接；穿设在下U型夹具上并呈相对布设的两个第二承力销轴孔，第二承力销轴孔用于与C(T)试样的第二通孔同轴连接，依次穿过第一个第二承力销轴孔、第二通孔和第二个第二承力销轴孔的第二销轴，以将下U型夹具和C(T)试样固定连接，布设在上U型夹具的顶部中心的用于将上U型夹具与疲劳试验机连接的第一转接头，以使得疲劳试验机与第一转接头处于上U型夹具的中心轴线上，布设在下U型夹具的底部中心的用于将下U型夹具与疲劳试验机连接的第二转接头，以使得疲劳试验机与第二转接头处于下U型夹具的中心轴线上；第一销轴的中心轴线与第二销轴的中心轴线平行，且第一转接头的中心轴线与第二转接头的中心轴线处于同一轴线上，且第一销轴的中心轴线、第二销轴的中心轴线、第一转接头的中心轴线和第二转接头的中心轴线处于同一平面上。

进一步地，上U型夹具采用中心轴线为基准形成外周圆弧型面，下U型夹具采用中心轴线为基准形成外周圆弧型面；第一承力销轴孔的轴线垂直于上U型夹具外周圆弧型面；第二承力销轴孔的轴线垂直于下U型夹具外周圆弧型面。

进一步地，C(T)试样的厚度B小于15mm，处于第一承力销轴孔的孔口端的上U型夹具外周面为圆弧型面，处于第二承力销轴孔的孔口端的下U型夹具外周面为圆弧型面；或者，C(T)试样的厚度B大于等于15mm，处于第一承力销轴孔的孔口端的上U型夹具外侧面为平面，处于第二承力销轴孔的孔口端的下U型夹具外侧面为平面。

进一步地，第一转接头分别与上U型夹具和疲劳试验机可拆卸地连接；和/或，第二转接头分别与上U型夹具、疲劳试验机可拆卸地连接。

进一步地，上U型夹具的顶端设有用于与第一转接头的第一端连接的以中心轴线为基准的第一螺纹孔，第一转接头以中心轴线为基准的第一端采用第一螺柱与上U型夹具顶端的第一螺纹孔连接，第一转接头第二端采用第一连接结构与疲劳试验机连接，上U型夹具的第一螺纹孔、第二连接螺柱、第一连接结构处于上U型夹具的同一中心轴线上；和/或，下U型夹具的底端设有用于与第二转接头的第一端连接的以中心轴线为基准的第二螺纹孔，第二转接头以中心轴线为基准的第一端采用第二螺柱与下U型夹具顶端的第二螺纹孔连接，第二转接头第二端采用第二连接结构与疲劳试验机连接，下U型夹具的第二螺纹孔、第二螺柱、第二连接结构处于下U型夹具的同一中心轴线上。

进一步地，C(T)试样的厚度B小于14mm，第一螺纹孔的直径为B+1，B为整数或B为向下取整；或者，C(T)试样的厚度B大于等于14mm，第一螺纹孔的直径为B×1，B为整数或B为向上取整。

进一步地，上U型夹具的厚度为2.1B～2.2B；上U型夹具两侧分别设有吊耳，吊耳的厚度为0.525B～0.575B；上U型夹具的高度为0.75W+B+0.5。

进一步地，上U型夹具的U型槽的高度为0.75W；第一螺纹孔的深度为B+0.5。

进一步地，第一连接结构采用与疲劳试验机的夹具匹配的螺柱、圆柱体或矩形体中的一种。

进一步地，本发明具有以下有益效果：

本发明的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，包括：上U型夹具、下U型夹具、第一承力销轴孔、第一销轴、第二承力销轴孔、第二销轴、第一转接头、第二转接头，上述上U型夹具、下U型夹具、第一转接头、第二转接头均处于同一中心轴线上，且第一销轴的中心轴线、第二销轴的中心轴线、第一转接头的中心轴线和第二转接头的中心轴线处于同一平面上，从而保证疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置与疲劳试验机连接的整个试验加载链的同轴度或对中度。上述采用第一转接头与第二转接头将上U型夹具和下U型夹具与疲劳试验机连接，可适应不同的疲劳试验设备。试验过程中，结合COD规测量试件的裂纹长度和进行裂纹扩展速率试验，使专业试验更加稳定和精确可靠。并且，疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置的各部件均以中心轴线为基准，可更好地保证整个试验轴向加载链的对中度，从而保证材料疲劳裂纹扩展试验结果的稳定性和精确度，上述疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置制造材料更容易获得，制造加工方式更简便。相对于从专业试验设备制造厂家定制的标准夹具装置购置费用，上述花费的经济成本可成倍下降，为重要部件和材料的可靠性和疲劳寿命预测研究提供优良的试验解决方案。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置正视图；

图2是本发明优选实施例的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置侧视图；

图3是本发明优选实施例的上U型夹具正视图；

图4是本发明优选实施例的上U型夹具侧视图；

图5是本发明优选实施例的上U型夹具俯视图；

图6是本发明优选实施例的第一转接头正视图；以及

图7是本发明优选实施例的第一转接头俯视图。

附图标号说明：

1、上U型夹具；2、下U型夹具；3、第一承力销轴孔；4、第一销轴；5、第二承力销轴孔；6、第二销轴；7、第一转接头；8、第二转接头、9；COD规。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明优选实施例的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置正视图；图2是本发明优选实施例的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置侧视图；图3是本发明优选实施例的上U型夹具正视图；图4是本发明优选实施例的上U型夹具侧视图；图5是本发明优选实施例的上U型夹具俯视图；图6是本发明优选实施例的第一转接头正视图；以及图7是本发明优选实施例的第一转接头俯视图。

如图1和图2所示，本实施例的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，C(T)试样的厚度为B，宽度为W，包括：用于以中心轴线为基准加载C(T)试样的U型夹具，U型夹具包括上下对应布设的上U型夹具1和下U型夹具2，穿设在上U型夹具1上并呈相对布设的两个第一承力销轴孔3，第一承力销轴孔3用于与C(T)试样的第一通孔同轴连接，依次穿过第一个第一承力销轴孔3、第一通孔和第二个第一承力销轴孔3的第一销轴4，以将上U型夹具1和C(T)试样固定连接；穿设在下U型夹具2上并呈相对布设的两个第二承力销轴孔5，第二承力销轴孔5用于与C(T)试样的第二通孔同轴连接，依次穿过第一个第二承力销轴孔5、第二通孔和第二个第二承力销轴孔5的第二销轴6，以将下U型夹具2和C(T)试样固定连接，布设在上U型夹具1的顶部中心的用于将上U型夹具1与疲劳试验机连接的第一转接头7，以使得疲劳试验机与第一转接头7处于上U型夹具1的中心轴线上，布设在下U型夹具2的底部中心的用于将下U型夹具2与疲劳试验机连接的第二转接头8，以使得疲劳试验机与第二转接头8处于下U型夹具2的中心轴线上；第一销轴4的中心轴线与第二销轴6的中心轴线平行，且第一转接头7的中心轴线与第二转接头8的中心轴线处于同一轴线上，且第一销轴4的中心轴线、第二销轴6的中心轴线、第一转接头7的中心轴线和第二转接头8的中心轴线处于同一平面上。

本发明的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，包括：上U型夹具1、下U型夹具2、第一承力销轴孔3、第一销轴4、第二承力销轴孔5、第二销轴6、第一转接头7、第二转接头8，上述上U型夹具1、下U型夹具2、第一转接头7、第二转接头8均处于同一中心轴线上，且第一销轴4的中心轴线、第二销轴6的中心轴线、第一转接头7的中心轴线和第二转接头8的中心轴线处于同一平面上，从而保证疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置与疲劳试验机连接的整个试验加载链的同轴度或对中度。上述采用第一转接头7与第二转接头8将上U型夹具1和下U型夹具2与疲劳试验机连接，可适应不同的疲劳试验设备。试验过程中，结合COD规9测量试件的裂纹长度和进行裂纹扩展速率试验，使专业试验更加稳定和精确可靠。并且，疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置的各部件均以中心轴线为基准，可更好地保证整个试验轴向加载链的对中度，从而保证材料疲劳裂纹扩展试验结果的稳定性和精确度，上述疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置制造材料更容易获得，制造加工方式更简便。相对于从专业试验设备制造厂家定制的标准夹具装置购置费用，上述花费的经济成本可成倍下降，为重要部件和材料的可靠性和疲劳寿命预测研究提供优良的试验解决方案。

上述上U型夹具1具有U型槽，两个第一承力销轴孔3分别开设于U型槽的两侧吊耳上。同理，下U型夹具2具有U型槽，两个第二承力销轴孔5分别开设于U型槽的两侧吊耳上。

本实施例中，上U型夹具1采用中心轴线为基准形成外周圆弧型面，下U型夹具2采用中心轴线为基准形成外周圆弧型面。第一承力销轴孔3的轴线垂直于上U型夹具1外周圆弧型面；第二承力销轴孔5的轴线垂直于下U型夹具2外周圆弧型面。基于夹具装置材料的刚性、复杂性和与C(T)试样匹配，上U型夹具1与下U型夹具2均采用外周圆弧型面，更容易保证整个试验轴向加载链的对中度，以保证材料疲劳裂纹扩展试验结果的稳定性和精确度。

依照疲劳裂纹扩展C(T)试样形状、尺寸特性和试验技术特性，按照通用和适用原则，选取疲劳强度性能适当并较容易获取，尺寸适宜的圆棒材料。匹配C(T)试样厚度B，宽度W和承力销轴孔位置等重要尺寸。设计疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置的上U型夹具1和下U型夹具2、第一承力销轴孔3、第一销轴4、第二承力销轴孔5、第二销轴6等形状尺寸。选用合适尺寸和疲劳强度性能的圆棒材。以中心轴线为基准，通过旋转方式的数控车对圆棒材完成上U型夹具1和下U型夹具2的圆弧型面和螺纹孔的加工，通过精密线切割和磨削加工上U型夹具1的U型槽和下U型夹具2的U型槽，以及U型夹具两侧吊耳的外沿平面，定位孔和精密线切割完成第一承力销轴孔3、第二承力销轴孔5加工。上述使用旋转方式的车削加工上U型夹具1和下U型夹具2的外圆弧型面及螺纹孔结构，是以中心轴线为基准，更好保证与试样和疲劳试验机连接时整个加载链的对中和同轴度。上述疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置制造材料的疲劳性能应该与C(T)试样最优材料的疲劳性能相当；应用于高温试验的上述夹具装置应选用高温下疲劳性能优良的高温合金材料制造。

如图5所示，本实施例中，C(T)试样的厚度B小于15mm，处于第一承力销轴孔3的孔口端的上U型夹具1外周面为圆弧型面，处于第二承力销轴孔5的孔口端的下U型夹具2外周面为圆弧型面；或者，C(T)试样的厚度B大于等于15mm，处于第一承力销轴孔3的孔口端的上U型夹具1外侧面为平面，处于第二承力销轴孔5的孔口端的下U型夹具2外侧面为平面。对于不同厚度和宽度的试样尺寸，考虑两个第一承力销轴孔3和两个第二承力销轴孔5的疲劳载荷承载能力，厚度B大于等于15mmC(T)试样垂直于销轴孔轴向的外表面设计为平面，使得U型夹具2整体具有精巧适用的尺寸，且U型槽的两侧吊耳的厚度满足两个第一承力销轴孔3和两个第二承力销轴孔5的疲劳承载能力。厚度B小于15mmC(T)试样，除安装试样的U型夹具的U型槽及两个第一承力销轴孔3和两个第二承力销轴孔5外端部分，U型槽的两侧吊耳外表面为完整圆弧面，因为此种情形下U型夹具2整体尺寸已经相对小而实用，即充分满足两个第一承力销轴孔3和两个第二承力销轴孔5的疲劳承载能力，又可节省制造工序。

本实施例中，第一转接头7分别与上U型夹具1和疲劳试验机可拆卸地连接；和/或，第二转接头8分别与上U型夹具1、疲劳试验机可拆卸地连接。便于拆卸和安装，与疲劳试验机连接，适应不同的疲劳试验设备。

如图3、图4和图6所示，本实施例中，上U型夹具1的顶端设有用于与第一转接头7的第一端连接的以中心轴线为基准的第一螺纹孔，第一转接头7以中心轴线为基准的第一端采用第一螺柱与上U型夹具1顶端的第一螺纹孔连接，第一转接头7第二端采用第一连接结构与疲劳试验机连接，上U型夹具1的第一螺纹孔、第二连接螺柱、第一连接结构处于上U型夹具1的同一中心轴线上；和/或，下U型夹具2的底端设有用于与第二转接头8的第一端连接的以中心轴线为基准的第二螺纹孔，第二转接头8以中心轴线为基准的的第一端采用第二螺柱与下U型夹具2顶端的第二螺纹孔连接，第二转接头8第二端采用第二连接结构与疲劳试验机连接，下U型夹具2的第二螺纹孔、第二螺柱、第二连接结构处于下U型夹具2的同一中心轴线上。上述本实施例的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，分为上下2个完全相同的U型夹具、承力销轴孔和转接头，即上述上U型夹具1的结构与下U型夹具2的结构完全相同。上U型夹具1的顶端设有第一螺纹孔，并与第一转接头7的一端的第一螺柱连接，第一转接头7的另一端第一连接结构与疲劳试验机连接，相同的，下U型夹具2的顶端设有第二螺纹孔，并与第二转接头8的一端的第二螺纹孔连接，第二转接头8的另一端第二连接结构与疲劳试验机连接，并均布设在同一中心轴线上，一方面可以形成完整试验加载链；另一方，以中心轴线为基准的各部件从而保证同轴度和对中度，使得整个试验载荷链的同轴度更精准。

本实施例中，C(T)试样的厚度B小于14mm，第一螺纹孔的直径为B+1，B为整数或B为向下取整；或者C(T)试样的厚度B大于等于14mm，第一螺纹孔的直径为B×1，B为整数或B为向上取整。考虑螺纹的结构的疲劳承载能力，按照相应试验标准方法标准对于试样尺寸厚度B如10mm、15mm等通用定义规则，且兼顾非标准厚度尺寸试样的研究试验，以尺寸阶梯式增减和规格取整，简化连接螺纹尺寸变化，精巧匹配和适用于整体结构，减轻重量，精简灵活。)C(T)试样的厚度B大于等于14mm，例如C(T)试样的厚度B为16，第一螺纹孔的直径为16×1，即第一螺纹孔的直径为M16，又如C(T)试样的厚度B为14.5，B向上取整为15，第一螺纹孔的直径为15×1，即第一螺纹孔的直径为M15；C(T)试样的厚度B小于14mm，例如C(T)试样的厚度B为12，第一螺纹孔的直径为12+1，即第一螺纹孔的直径为M13，又如C(T)试样的厚度B为13.5，B向下取整为13，第一螺纹孔的直径为13+1，即第一螺纹孔的直径为M14。为保证螺柱与第一螺纹孔的配合精度和疲劳强度，螺纹用细牙精度级别5h。

本实施例中，上U型夹具1的厚度为2.1B～2.2B。上U型夹具1两侧分别设有吊耳，吊耳的厚度为0.525B～0.575B。上U型夹具1的高度为0.75W+B+0.5。疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置的相关尺寸以厚度B、宽度W的倍数作为设计参数，更契合其与C(T)试样的安装。另外，上U型夹具1两侧吊耳的厚度分别为0.525B～0.575B，承力的吊耳的臂厚度增加，保证第一承力销轴孔3结构的强度。上U型夹具1两侧吊耳下端可加工为倒角结构，以实施不同疲劳裂纹监测手段。同样的，下U型夹具2与上U型夹具1的相关尺寸相同，即二者沿水平线镜面对称，即下U型夹具2的厚度为2.1B～2.2B；下U型夹具2两侧吊耳的厚度分别为0.525B～0.575B；下U型夹具2的高度为0.75W+B+0.5。优选地，上述C(T)试样中B:W＝1:4。

本实施例中，上U型夹具1的U型槽的高度为0.75W；第一螺纹孔的深度为B+0.5。U型槽的高度为0.75W主要为精确适配试样厚度尺寸B，高度过大会造成整个结构尺寸过大浪费；高度过小会造成试样安装与U型槽端部干涉甚至无法匹配安装试样。第一螺纹孔的深度为B+0.5，以匹配整个试验装置的疲劳承载能力，深度过大会显得过盈甚至造成边界尺寸承载强度不足，深度过小会造成螺纹孔或匹配螺柱疲劳承载强度不足。

如图6和图7所示，本实施例中，第一连接结构采用与疲劳试验机的夹具匹配的螺柱、圆柱体或矩形体中的一种。上述第一转接头7包括转接头本体，处于转接头本体一端并靠近上U型夹具1设有第一螺柱，处于转接头本体另一端并远离上U型夹具1设有第一连接结构。上述转接头本体、第一螺柱和第一连接结构可以是一体成型，也可以单独加工再连接成整体结构。第一连接结构采用与疲劳试验机的夹具匹配的螺柱、圆柱体或矩形体中的一种，使得第一连接结构根据疲劳试验机固有的螺纹、圆柱夹具和矩形夹具不同连接方式可加工与其适配的螺柱、圆柱体或矩形体式，灵活适用于不同疲劳试验机的固有夹具连接形式，从而满足不同试验室的专业试验需求。相同的，第二连接结构采用与疲劳试验机的夹具匹配的螺柱、圆柱体或矩形体中的一种。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，C(T)试样的厚度为B，宽度为W，其特征在于，包括：

用于以中心轴线为基准加载C(T)试样的U型夹具，所述U型夹具包括上下对应布设的上U型夹具(1)和下U型夹具(2)，

穿设在所述上U型夹具(1)上并呈相对布设的两个第一承力销轴孔(3)，第一承力销轴孔(3)用于与C(T)试样的第一通孔同轴连接，

依次穿过第一个所述第一承力销轴孔(3)、第一通孔和第二个所述第一承力销轴孔(3)的第一销轴(4)，以将所述上U型夹具(1)和C(T)试样固定连接；

穿设在所述下U型夹具(2)上并呈相对布设的两个第二承力销轴孔(5)，第二承力销轴孔(5)用于与C(T)试样的第二通孔同轴连接，

依次穿过第一个所述第二承力销轴孔(5)、第二通孔和第二个所述第二承力销轴孔(5)的第二销轴(6)，以将所述下U型夹具(2)和C(T)试样固定连接，

布设在所述上U型夹具(1)的顶部中心的用于将上U型夹具(1)与疲劳试验机连接的第一转接头(7)，以使得疲劳试验机与所述第一转接头(7)处于所述上U型夹具(1)的中心轴线上，

布设在所述下U型夹具(2)的底部中心的用于将下U型夹具(2)与疲劳试验机连接的第二转接头(8)，以使得疲劳试验机与所述第二转接头(8)处于所述下U型夹具(2)的中心轴线上；

第一销轴(4)的中心轴线与第二销轴(6)的中心轴线平行，且第一转接头(7)的中心轴线与第二转接头(8)的中心轴线处于同一轴线上，且第一销轴(4)的中心轴线、第二销轴(6)的中心轴线、第一转接头(7)的中心轴线和第二转接头(8)的中心轴线处于同一平面上。

2.根据权利要求1所述的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，其特征在于，

所述上U型夹具(1)采用中心轴线为基准形成外周圆弧型面，

所述下U型夹具(2)采用中心轴线为基准形成外周圆弧型面；

所述第一承力销轴孔(3)的轴线垂直于所述上U型夹具(1)外周圆弧型面；

所述第二承力销轴孔(5)的轴线垂直于所述下U型夹具(2)外周圆弧型面。

3.根据权利要求2所述的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，其特征在于，

所述C(T)试样的厚度B小于15mm，处于所述第一承力销轴孔(3)的孔口端的所述上U型夹具(1)外周面为圆弧型面，处于所述第二承力销轴孔(5)的孔口端的所述下U型夹具(2)外周面为圆弧型面；或者

所述C(T)试样的厚度B大于等于15mm，处于所述第一承力销轴孔(3)的孔口端的所述上U型夹具(1)外侧面为平面，处于所述第二承力销轴孔(5)的孔口端的所述下U型夹具(2)外侧面为平面。

4.根据权利要求1所述的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，其特征在于，

所述第一转接头(7)分别与所述上U型夹具(1)和疲劳试验机可拆卸地连接；和/或

所述第二转接头(8)分别与所述上U型夹具(1)、疲劳试验机可拆卸地连接。

5.根据权利要求4所述的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，其特征在于，

所述上U型夹具(1)的顶端设有用于与第一转接头(7)的第一端连接的以中心轴线为基准的第一螺纹孔，所述第一转接头(7)以中心轴线为基准的第一端采用第一螺柱与所述上U型夹具(1)顶端的第一螺纹孔连接，所述第一转接头(7)第二端采用第一连接结构与疲劳试验机连接，所述上U型夹具(1)的第一螺纹孔、第二连接螺柱、第一连接结构处于所述上U型夹具(1)的同一中心轴线上；和/或

所述下U型夹具(2)的底端设有用于与第二转接头(8)的第一端连接的以中心轴线为基准的第二螺纹孔，所述第二转接头(8)以中心轴线为基准的的第一端采用第二螺柱与所述下U型夹具(2)顶端的第二螺纹孔连接，所述第二转接头(8)第二端采用第二连接结构与疲劳试验机连接，所述下U型夹具(2)的第二螺纹孔、第二螺柱、第二连接结构处于所述下U型夹具(2)的同一中心轴线上。

6.根据权利要求5所述的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，其特征在于，

所述C(T)试样的厚度B小于14mm，所述第一螺纹孔的直径为B+1，B为整数或B为向下取整；或者

所述C(T)试样的厚度B大于等于14mm，所述第一螺纹孔的直径为B×1，B为整数或B为向上取整。

7.根据权利要求5所述的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，其特征在于，

所述上U型夹具(1)的厚度为2.1B～2.2B；

所述上U型夹具(1)两侧分别设有吊耳，吊耳的厚度为0.525B～0.575B。

8.根据权利要求5所述的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，其特征在于，

所述上U型夹具(1)的高度为0.75W+B+0.5。

9.根据权利要求5所述的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，其特征在于，

所述上U型夹具(1)的U型槽的高度为0.75W；

所述第一螺纹孔的深度为B+0.5。

10.根据权利要求5所述的疲劳裂纹扩展C(T)试样U型夹具装置，其特征在于，

所述第一连接结构采用与疲劳试验机的夹具匹配的螺柱、圆柱体或矩形体中的一种。

Images