CN211553546U - 一种弧形试样拉压低周疲劳防屈曲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的弧形试样拉压低周疲劳防屈曲装置，包括长板凸、短板凸、长板凹和短板凹；长板凸和短板凸位于同一侧且之间留有第一缝隙，短板凹和长板凹位于同一侧且之间留有第二缝隙，短板凹和长板凸相对设置，长板凹和短板凸相对设置，长板凸和长板凹可拆卸地连接在一起；长板凸和短板凸的内侧面包括与弧形试样弧面一致的凸弧形面，凸弧形面位于内侧面的正中间位置，长板凹和短板凹的内侧面包括与弧形试样弧面一致的凹弧形面，凹弧形面位于内侧面的正中间位置。该防屈曲装置避免了弧形试样在夹持和防屈曲装置间空隙处发生屈曲，防屈曲效果好，又避免产生过大的附加弯矩，方便直接装夹。用于得到弧形试样拉压低周疲劳寿命，结果准确、操作方便。

Description

一种弧形试样拉压低周疲劳防屈曲装置

技术领域

本实用新型属于疲劳测试装置领域，具体涉及一种弧形试样拉压低周疲劳防屈曲装置。

背景技术

材料制管过程中会存在一定的加工硬化，因此圆管性能与原始板材性能存在显著差异，为研究圆管的疲劳性能，更好地进行结构设计，需要开展圆管的拉压低周疲劳试验。由于实际使用中的大部分圆管直径尺寸较大，无法进行全管试验，只能从圆管上纵向切割后加工制成弧形试样进行试验得到。目前，弧形试样进行拉压低周疲劳存在两个问题，第一个是一般试验机夹头不能直接夹持弧形试样，通常处理方法为将弧形试样夹持端压平进行夹持，但此种方法不能保证试验载荷通过试验件的试验部位的形心，会产生附加弯矩，影响疲劳试验结果；第二个是弧形试样由于本身的不对称性，在承受拉压载荷时弧形试样容易发生屈曲，影响疲劳试验结果，现有基于GB/T 26077-2010标准工字型防屈曲装置只适用于平板弧形试样，并不适用于弧形试样。因此，我们需要设计一种弧形试样拉压低周疲劳防屈曲装置，使其能既防止弧形试样在试验中屈曲，又能避免产生附加弯矩。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种既能满足弧形试样在试验过程不发生屈曲，又能满足弧形试样在试验过程不产生附加弯矩的用于弧形试样拉压低周疲劳试验的防屈曲装置，以解决现有的弧形试样拉压低周疲劳试验装置易产生屈曲和附加弯矩的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种弧形试样拉压低周疲劳防屈曲装置，包括长板凸、短板凸、长板凹和短板凹；所述长板凸和所述短板凸位于同一侧且之间留有第一缝隙，所述短板凹和长板凹位于同一侧且之间留有第二缝隙，所述短板凹和所述长板凸相对设置，所述长板凹和所述短板凸相对设置，所述长板凸和所述长板凹可拆卸地连接在一起；所述长板凸和所述短板凸的内侧面包括与弧形试样弧面一致的凸弧形面，所述凸弧形面位于内侧面的正中间位置，所述长板凹和所述短板凹的内侧面包括与弧形试样弧面一致的凹弧形面，所述凹弧形面位于内侧面的正中间位置。

本实用新型进一步设置为，所述长板凸和所述长板凹上开有位置一致的两个安装孔，两个所述安装孔内的空间用于放置弧形试样，所述安装孔内装有螺栓和螺母固定。

本实用新型进一步设置为，所述安装孔大于所述螺栓的外径。

本实用新型进一步设置为，所述第一缝隙、所述第二缝隙的形状为非直线形。

优选的，所述第一缝隙、所述第二缝隙的形状为多折线形或者波浪形。

更优选的，所述第一缝隙、所述第二缝隙的形状为四折线，包括左右两个垂直于所述防屈曲装置长度方向的端部缝隙，两个所述端部缝隙之间连接着一个V形缝隙。

本实用新型进一步设置为，所述第一缝隙和所述第二缝隙的锐角处和锋边处为倒钝后的结构。

本实用新型进一步设置为，所述长板凸、所述短板凸、所述长板凹和所述短板凹的表面设有镀锌层。

本实用新型进一步设置为，所述长板凸、所述短板凸、所述长板凹和所述短板凹的内表面贴有特氟龙薄膜。

本实用新型进一步设置为，所述长板凹的两个所述安装孔中间设有两个沿所述长板凹长度方向的中间孔用于安装引伸计。

本实用新型具有以下有益效果：该防屈曲装置通过将整个弧形试样都包裹在防屈曲装置中，并且保证与弧形试样接触面为同样弧度，使得形心通过加载轴线，既有效避免了弧形试样在夹持和防屈曲装置间空隙处发生屈曲，防屈曲效果好，又避免了产生过大的附加弯矩，方便直接装夹。装置可用于得到弧形试样拉压低周疲劳寿命，结果准确、操作方便、设计巧妙。

附图说明

图1-1为本实用新型的立体结构示意图；图1-2为本实用新型的主视图；

图2-1为长板凹的内侧面结构示意图；图2-2为长板凹的端面结构示意图；

图3-1为图2-1中A处的放大图；图3-2为图2-1中B处的放大图；

图4-1为长板凸的内侧面结构示意图；图4-2为长板凸的端面结构示意图；

图5-1为弧形试样的俯视图；图5-2为弧形试样的左视图(右视图一样)。

其中，1、短板凹；2、短板凸；3、长板凹；4、长板凸；5、螺栓；6、螺母；7、弧形试样；8、第一缝隙；9、第二缝隙；10、凸弧形面；11、凹弧形面；12、安装孔；13、中间孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型适用的弧形试样7参见图5-1和图5-2，中间为收腰结构，两端为等宽板状，沿宽度方向弯曲，沿长度方向为直线。

一种弧形试样7拉压低周疲劳防屈曲装置，参见图1-1和图1-2，包括长板凸4、短板凸2、长板凹3和短板凹1；长板凸4和短板凸2位于同一侧且之间留有第一缝隙8，短板凹1和长板凹3位于同一侧且之间留有第二缝 9，短板凹1和长板凸4相对设置，长板凹3和短板凸2相对设置，长板凸4 和长板凹3可拆卸地连接在一起。长板凹3和短板凹1的内侧面包括与弧形试样7弧面一致的凹弧形面11，凹弧形面11位于内侧面的正中间位置。以长板凹3为例，参见图2-1和图2-2。长板凸4和短板凸2的内侧面包括与弧形试样7弧面一致的凸弧形面10，凸弧形面10位于内侧面的正中间位置。以长板凸4为例，参见图4-1和图4-2。

弧形试样7进行低周疲劳试验，就是不断施加循环拉压载荷的试验，设置第一缝隙8和第二缝9能留出疲劳试验过程中的变形空间。为了防止在缝隙处发生屈曲，同时第一缝隙8和第二缝9错开放置，一个在上面，一个在下面，也能加强这个装置的防屈曲效果。

长板凸4和长板凹3上开有位置一致的两个安装孔12，两个安装孔12 内的空间用于放置弧形试样7，安装孔12内装有螺栓5和螺母6固定。进一步的，安装孔12大于螺栓5的外径。是为了试验过程中给变形留出余量，保证弧形试样7能在防屈曲装置内自由上下变形，如果彻底拧死，就不是弧形试样7在做疲劳测试了，还包括了防屈曲装置的影响，就会对结果产生影响。

优选的，第一缝隙8、第二缝9的形状为非直线形。如果是一条直线缝隙，很容易在缝隙处发生屈曲，非直线形的缝隙形状就是为了保证不容易在缝隙处发生屈曲。优选的，第一缝隙8、第二缝9的形状为多折线形或者波浪形。例如，第一缝隙8、第二缝9的形状为四折线，包括左右两个垂直于防屈曲装置长度方向的端部缝隙，两个端部缝隙之间连接着一个V形缝隙。这种结构的缝隙有利于减少屈曲，加工容易且实用。

为了使用方便，将第一缝隙8和第二缝9的锐角处和锋边处为倒钝后的结构，以长板凹3为例，参见图3-1和图3-2。

为了增加防腐，长板凸4、短板凸2、长板凹3和短板凹1的表面设有镀锌层。

长板凸4、短板凸2、长板凹3和短板凹1的内表面贴有特氟龙薄膜，减小防屈曲装置与弧形试样7摩擦带来的影响。

长板凹3的两个安装孔12中间设有两个沿长板凹3长度方向的中间孔 13用于安装引伸计。

本实用新型的安装和实用说明：

(1)将长板凸4和短板凸2，内侧凸弧形面10向上，沿缺口对应拼好；

(2)将与弧形试样7的弧面对应拼好的长板凸4和短板凸2放好，然后调整长板凸4和短板凸2的距离，使得弧形试样7两边夹持端的端面分别对齐长板凸4的端面和短板凸2的端面；

(3)在弧形试样7上面对应弧面放上长板凹3和短板凹1，上方长板凹 3放置在下方短板凸2的位置，上方短板凹1放在下方长板凸4的位置，同样调整上面的长板凹3和短板凹1间的距离，使得弧形试样7两边夹持端的端面分别对齐长板凹3的端面和短板凹1的端面；

(4)将螺栓从长板凹3的孔插入到对应的长板凸4的孔，拧紧螺母6；

(5)将安装好防屈曲装置的弧形试样7装到疲劳试验机上，安装引伸计，引伸计穿过长板凹3的中间孔13安装在弧形试样7上；

(6)施加载荷，开始试验，直至弧形试样7破坏，即可得到该弧形试样7的低周疲劳寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种弧形试样拉压低周疲劳防屈曲装置，其特征在于，包括长板凸、短板凸、长板凹和短板凹；所述长板凸和所述短板凸位于同一侧且之间留有第一缝隙，所述短板凹和长板凹位于同一侧且之间留有第二缝隙，所述短板凹和所述长板凸相对设置，所述长板凹和所述短板凸相对设置，所述长板凸和所述长板凹可拆卸地连接在一起；所述长板凸和所述短板凸的内侧面包括与弧形试样弧面一致的凸弧形面，所述凸弧形面位于内侧面的正中间位置，所述长板凹和所述短板凹的内侧面包括与弧形试样弧面一致的凹弧形面，所述凹弧形面位于内侧面的正中间位置。

2.根据权利要求1所述的防屈曲装置，其特征在于，所述长板凸和所述长板凹上开有位置一致的两个安装孔，两个所述安装孔内的空间用于放置弧形试样，所述安装孔内装有螺栓和螺母固定。

3.根据权利要求2所述的防屈曲装置，其特征在于，所述安装孔大于所述螺栓的外径。

4.根据权利要求1所述的防屈曲装置，其特征在于，所述第一缝隙、所述第二缝隙的形状为非直线形。

5.根据权利要求4所述的防屈曲装置，其特征在于，所述第一缝隙、所述第二缝隙的形状为多折线形或者波浪形。

6.根据权利要求4所述的防屈曲装置，其特征在于，所述第一缝隙、所述第二缝隙的形状为四折线，包括左右两个垂直于所述防屈曲装置长度方向的端部缝隙，两个所述端部缝隙之间连接着一个V形缝隙。

7.根据权利要求4所述的防屈曲装置，其特征在于，所述第一缝隙和所述第二缝隙的锐角处和锋边处为倒钝后的结构。

8.根据权利要求1所述的防屈曲装置，其特征在于，所述长板凸、所述短板凸、所述长板凹和所述短板凹的表面设有镀锌层。

9.根据权利要求1所述的防屈曲装置，其特征在于，所述长板凸、所述短板凸、所述长板凹和所述短板凹的内表面贴有特氟龙薄膜。

10.根据权利要求2所述的防屈曲装置，其特征在于，所述长板凹的两个所述安装孔中间设有两个沿所述长板凹长度方向的中间孔用于安装引伸计。

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