CN204630807U - 用于测量搭接试样力学性能的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于测量搭接试样力学性能的试验装置，它包括用于夹持搭接试样的两个夹具，用于将搭接试样固定在夹具上的两个盖板，用于连接试验装置与实验设备的两个加载头，四种搭接试样以及一套连接螺栓和销钉。本实用新型采用通用化设计理念，不仅能实现搭接试样的拉伸、剪切、弯曲、扭转试验和四角度KSII试验，而且适用于三种不同连接类型的搭接试样，具有很强的通用性，有利于夹具成本的降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及试验装置，尤其是涉及用于测量搭接试样力学性能的试验装置，可用于测定焊点、结构胶及胶焊在拉伸、弯曲、扭转及剪切试验中的失效应力。
背景技术
点焊、胶接和胶焊作为三种常用的搭接方式，具有低成本、高效率等特点，搭接结构具有低质量、高强度、稳定性高等优点，已被广泛应用于工业自动化领域，尤其是汽车车身的连接。搭接结构主要承受拉力、剪切力、弯矩和扭矩等典型载荷，在单一载荷和多种载荷的作用下，搭接结构会因提前失效而报废，甚至引发严重事故。随着人们对产品质量要求的不断提高和产品工作状况的日益苛刻，搭接结构的力学性能指标是其安全和稳定性的重要评价指标，对搭接试样进行拉、剪、弯和扭试验是获取搭接结构的力学性能参数的重要途径，而制定合理的试验方法和设计专用的试验装置是保证试验结果准确的关键，因此设计结构简单、适用范围广、测量精度高的一体化试验装置迫在眉睫。
公开号为CN 102645382A实用新型专利(用于测量点焊剪切强度的试验方法及其专用的试验装置)，公开了一种十字交叉点焊试样受扭时的最大抗扭力矩的测定方法和专用的试验装置，而该装置的结构相对比较复杂，不易实现。现有技术对点焊试样的焊接性能参数测定方法和装置仅适用某一种类型载荷，操作方法相对较复杂，不易实现，测试精度受到了一定的限制。
实用新型内容
本实用新型的目的，就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种用于测量搭接试样力学性能的试验装置。采用本装置可以实现以下功能：(1)搭接试样的剪切性能测定；(2)搭接试样的弯曲性能测定；(3)搭接试样的扭转性能测定；(4)搭接试样的拉伸及KSII多角度力学性能测定。
本实用新型的技术方案如下：
一种用于测量搭接试样力学性能的试验装置，用于连接在实验设备上对搭接试样的力学性能进行测量，包括：
用于夹持搭接试样的两个夹具，两个夹具组合使用；
用于将搭接试样固定在夹具上的两个盖板；
用于连接试验装置与实验设备的两个加载头；
四种搭接试样，分别为I型试样、II型试样、III型试样和IV型试样；
一套连接螺栓和销钉。
所述的两个夹具结构对称相同，主体呈扇形，扇形面上设有一条长方形宽槽，靠近圆弧侧设有圆弧调节槽，圆弧调节槽外侧连通有五个半圆形连接孔，依次为90°连接孔、60°连接孔、45°连接孔、30°连接孔和0°连接孔，圆心角处设有直角形缺口，缺口一侧的扇形面上设有两个销孔，缺口另一侧的扇形面上设有贯通槽，一销孔从扇形面的一侧边垂直穿过该贯通槽。
所述的加载头主体呈方槽形，其槽底部设有用于与实验设备连接的连接头，两槽边设有贯通的销孔。
所述的I型试样由两块直板连接成直形，II型试样由两块直板连接成角形、III型试样由两块槽形板连接成H形，IV型试样由两块直角形板连接成┴型；其连接方式包括点焊连接、胶接或胶焊。
与现有技术相比，本实用新型采用通用化设计理念，不仅能实现搭接试样的拉伸、剪切、弯曲、扭转试验和四角度KSII试验，而且适用于三种不同连接类型(点焊、胶接和胶焊)的搭接试样，具有很强的通用性，有利于夹具成本的降低。夹具本体在结构上主要采用销孔连接，有利于操作的简化；宽槽可以使试样牢固的固定在夹具本体上，且在试验过程中不会发生位置改变；圆弧调节槽可以大大简化加载头的位置调整程序，提高了试验效率。
附图说明
图1是本实用新型中的夹具的结构示意图；
图2a、图2b是本实用新型中的加载头的结构示意图；
图3a、图3b、图3c、图3d是本实用新型中的试样的结构示意图，其中图3a为I型试样，图3b为II型试样，图3c为III型试样，图3d为IV型试样；
图4是I型试样装卡示意图；
图5是II型试样装卡示意图；
图6是III型试样装卡示意图；
图7是IV型试样装卡示意图。
具体实施方式
以下结合实例对本实用新型的装置进一步描述：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细实施方案和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1～5所示，本实用新型用于测量搭接试样力学性能的试验装置，用于连接在实验设备上对搭接试样的力学性能进行测量，其包括两个夹具1、两个盖板2、两个加载头3和四种搭接试样4、5、6、7。
两个夹具1组合使用，用于夹持搭接试样。两个夹具结构对称相同，主体呈扇形，扇形面上设有一条长方形宽槽11，靠近圆弧侧设有圆弧调节槽12，圆弧调节槽外侧连通有五个半圆形连接孔，依次为90°连接孔、60°连接孔、45°连接孔、30°连接孔和0°连接孔，圆心角处设有直角形缺口，缺口一侧的扇形面上设有两个销孔13，缺口另一侧的扇形面上设有贯通槽14，一销孔15从扇形面的一侧边垂直穿过该贯通槽。
两个盖板2结构相同，用于将搭接试样固定在夹具上。
两个加载头3结构相同，用于连接试验装置与实验设备；该加载头主体呈方槽形，其槽底部设有用于与实验设备连接的连接头31，两槽边设有贯通的销孔32。
四种搭接试样，分别为I型试样4、II型试样5、III型试样6和IV型试样7。
一套连接螺栓和销钉，用于将搭接试样与夹具相连，将盖板2与搭接试样、夹具相连，或用于将加载头与夹具相连。
参见图3，本实用新型中的I型试样4由两块直板连接成直形，II型试样5由两块直板连接成角形、III型试样6由两块槽形板连接成H形，IV型试样7由两块直角形板连接成┴型；其连接方式包括点焊连接、胶接或胶焊。
上述用于测量搭接试样力学性能的试验装置的试验方法是，将待测搭接试样通过两个夹具配合夹持，通过加载头与试验设备连接并加载，进行试样抗剪切、抗弯曲、抗扭转或抗拉伸力学性能的测试。具体做法是将加载头连接在夹具的0°位置进行搭接试样的抗拉伸性能测定，将加载头连接在夹具的30°或60°位置进行搭接试样的抗拉伸、抗剪切性能测试，将加载头连接在夹具的90°位置进行搭接试样的抗剪切、抗扭转性能测试，将加载头连接在夹具的45°位置进行搭接试样的抗剪切、抗弯曲性能测试。
本实用新型中的I型试样4装卡的具体实施方法配合图4说明如下：
将I型试样4的两夹持端分别置于两夹具1的宽槽11内，将两盖板2放置于I型试样4的两夹持端，通过紧固螺栓8将I型试样4固定在夹具1上，将两个加载头3分别放置于两个夹具的45°连接孔处，通过连接销9将加载头与夹具固定连接，然后将加载头3安装在实验设备上，即完成I型试样4的装卡。
本实用新型中的II型试样5装卡的具体实施方法配合图5说明如下：
将II型试样5的两端分别置于两个夹具1的贯通槽14内，通过销钉10插入贯通槽14处的销孔15内将II型试样5固定在两个夹具1上，将两个加载头3分别放置于两个夹具1的90°连接孔处，通过连接销9将加载头3与夹具1固定连接，然后将加载头3安装在实验设备上，即完成II型试样5的装卡。
本实用新型中的III型试样6装卡的具体实施方法配合图6说明如下：
将III型试样6的两端分别置于两个夹具1上，通过销钉11将III型试样6固定在夹具1上，将两个加载头3分别放置于两个夹具的0°连接孔处，通过连接销9将加载头与夹具固定连接，然后将加载头3安装在实验设备上，即完成III型试样6的KSII 0°装卡。上述的加载头3的位置可以通过夹具上的圆弧调节槽12调整，移动至夹具上的30°、60°或90°连接孔处，分别实现III型试样6的KSII 30°、KSII60°或KSII 90°试验。
本实用新型中的IV型试样7装卡的具体实施方法配合图7说明如下：
将IV型试样7的两夹持端分别置于两个夹具1的宽槽11内，将两个盖板2分别放置于IV型试样7的两个夹持端，通过紧固螺栓8将IV型试样7固定在夹具1上，将两个加载头3分别放置于两个夹具的45°连接孔处，通过连接销9将加载头与夹具固定连接，然后将加载头3安装在实验设备上，即完成IV型试样7的KSII 0°装卡。
在上述实施例中，当需要调整加载头3的位置时，无需卸下加载头，仅需托起加载头使其进入圆弧调节槽内，通过转动夹具1将加载头调整至所需的位置。调整至0°、30°、60°或90°连接孔可进行III型试样的KSII 0°纯拉伸试验，KSII 30°拉伸+剪切试验，KSII 60°拉伸+剪切试验，KSII 90°纯剪切试验，调整至90°连接孔可进行II型试样扭转试验，调整至45°连接孔可分别实现I型试样和IV型试样的剪切试验和弯曲试验。
Claims (4)
1.一种用于测量搭接试样力学性能的试验装置，用于连接在实验设备上对搭接试样的力学性能进行测量，其特征在于包括：
用于夹持搭接试样的两个夹具，两个夹具组合使用；
用于将搭接试样固定在夹具上的两个盖板；
用于连接试验装置与实验设备的两个加载头；
四种搭接试样，分别为I型试样、II型试样、III型试样和IV型试样；
一套连接螺栓和销钉。
2.根据权利要求1所述的用于测量搭接试样力学性能的试验装置，其特征在于，所述的两个夹具结构对称相同，主体呈扇形，扇形面上设有一条长方形宽槽，靠近圆弧侧设有圆弧调节槽，圆弧调节槽外侧连通有五个半圆形连接孔，依次为90°连接孔、60°连接孔、45°连接孔、30°连接孔和0°连接孔，圆心角处设有直角形缺口，缺口一侧的扇形面上设有两个销孔，缺口另一侧的扇形面上设有贯通槽，一销孔从扇形面的一侧边垂直穿过该贯通槽。
3.根据权利要求1所述的用于测量搭接试样力学性能的试验装置，其特征在于，所述的加载头主体呈方槽形，其槽底部设有用于与实验设备连接的连接头，两槽边设有贯通的销孔。
4.根据权利要求1所述的用于测量搭接试样力学性能的试验装置，其特征在于，所述的I型试样由两块直板连接成直形，II型试样由两块直板连接成角形、III型试样由两块槽形板连接成H形，IV型试样由两块直角形板连接成┴型。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106840874A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-06-13 | 航天科工防御技术研究试验中心 | 一种激光焊接搭接焊件剪切力学性能测试方法 |
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2015
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