CN217638450U - 一种用于高温应变疲劳试验的装配装置及试验薄板试样 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及材料高温应变性能试验检测技术领域，具体的涉及一种用于高温应变疲劳试验的装配装置及试验薄板试样，装配装置包括用于将高温应变疲劳试验样材与试验机台连接的样材夹具，以及用于检测试验样材的高温应变疲劳性能的高温引伸计，所述样材夹具包括夹具体，以及用于将试验样材与夹具体固定连接的紧固结构，试验薄板试样呈哑铃状，包括两端与安装孔相匹配的安装板，以及在设置在安装板之间的测试区，通过薄板试样的边缘倒圆角设置，与高温引伸计的刀口良好匹配，应变数据稳定采集，降低试验失稳和引伸计插杆损坏风险。

Description

一种用于高温应变疲劳试验的装配装置及试验薄板试样

技术领域

本实用新型涉及材料高温应变性能试验检测技术领域，具体的涉及一种用于高温应变疲劳试验的装配装置及试验薄板试样。

背景技术

随着技术的不断发展更新，板样材料的运用也越来越广泛，在使用之前对板样材料的各种性能进行检测成为不可缺少的步骤，在对于材料进行高温应变疲劳的实验中，主要是使用固定装置对材料进行固定后，再通过高温引伸计对材料进行辅助性性能检测，在当前实验室中使用的高温引伸计广泛使用顶杆为“V”形刀口，这种刀口的高温引伸计主要用于圆弧面式样的检测，而对于棱角分明的板材试样，在进行高温应变疲劳试验时由于引伸计同试样的转配接触匹配度差，会引起试验过程中引伸计打滑，导致试验失败，甚至会造成引伸计的损坏。因此，在现有的技术中，通过使用“V”形刀口的高温引伸计对板样样材进行高温应变疲劳试验时，并没有很好地固定板样样材及对板样样材进行高温应变疲劳试验的装置。

发明专利申请CN 112710559 A公开了一种引伸计辅助组件，用于与接触式高温引伸计配合，以进行高温力学试验，包括卡扣组件，卡扣组件包括U型套和转动卡块；U型套具有构成U型形状的底部和两个侧部，底部具有内侧刀口；转动卡块具有转动部、压接部、配重部和连接部，转动卡块和U型套限定试验件通道，供试验件的测试段穿过，内侧刀口和端侧刀口位于试验件通道的相对两侧，配重部保持端侧刀口有转动以缩小试验件通道的趋势，使得内侧刀口和端侧刀口分别从试验件的两侧压紧其测试段的两个相对表面。本发明还提供一种包括上述引伸计辅助组件的高温力学试验装置。上述引伸计辅助组件可以降低引伸计打滑风险，提高试验成功率，还可以降低接触式高温引伸计的安装操作难度。

上述专利在使用引伸计对板样材料进行高温性能测试的过程中，通过使用引伸计辅助组件，将板样材料夹置在两个分开的引伸计辅助组件当中，从而达到防滑的目的，但是在夹置过程中，对引伸计辅助组件夹置板样材料的力度并不好掌控，容易发生刀口破坏板样材料的情况，而且上述专利并不是对具有“V”形刀口的高温引伸计进行板样材料高温应变疲劳试验二而进行改进的装置，并没有解决使用之间的“V”形刀口的高温引伸计进行板样材料高温应变疲劳试验是存在的刀口打滑的现象。

因此，本领域的技术人员在日常试验过程中，针对使用“V”形刀口的高温引伸计对板样材料进行高温应变疲劳试验存在的高温引伸计同试样的转配接触匹配度差，会引起试验过程中引伸计打滑，导致试验失败，甚至会造成引伸计的损坏的问题并没有解决。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种在使用“V”形刀口的高温引伸计对板样材料进行高温应变疲劳试验时，能够提高高温引伸计同试样的转配接触匹配度，防止试验过程中高温引伸计与试验样材打滑，从而导致试验失败，甚至会造成高温引伸计损坏的板样试材以及对该板样试材进行固定，便于使用“V”形刀口的高温引伸计的试验装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种用于高温应变疲劳试验的装配装置，包括用于将高温应变疲劳试验样材与试验机台连接的样材夹具，以及用于检测试验样材的高温应变疲劳性能的高温引伸计，所述样材夹具包括夹具体，以及用于将试验样材与夹具体固定连接的紧固结构，所述夹具体的顶部表面设置有用于放置试验样材的安装孔，夹具体的底部向安装孔方向开设有与安装孔贯通的用于安装紧固结构的紧固槽。

上述的用于高温应变疲劳试验的装配装置，所述在安装孔两侧分别设置有沿夹具体顶部向紧固槽方向贯穿的第一紧固孔和第二紧固孔，所述紧固结构包括安装在紧固槽内用于夹紧试验样材的第一夹块和第二夹块，还包括穿过第一紧固孔压紧第一夹块的第一螺栓，以及穿过第二紧固孔压紧第二夹块的第二螺栓。

上述的用于高温应变疲劳试验的装配装置，所述安装孔为矩形，所述紧固槽为梯形体状，所述紧固槽安装孔处的截面小于夹具体底部位置的截面，所述第一夹块和第二夹块为形状相同的楔形夹块，所述楔形夹块贴近式样样材一侧为平面。

上述的用于高温应变疲劳试验的装配装置，所述夹具体上设置有用于夹具体与实验机台连接的固定孔。

一种用于如上述任一项所述的高温应变疲劳试验的装配装置的试验薄板样式，所述薄板试样呈哑铃状，包括两端与安装孔相匹配的安装板，以及在设置在安装板之间的测试区。

上述的试验薄板样式，所述测试区的宽度小于安装板的宽度，所述测试区的侧边缘设置有倒圆角，呈圆弧状。

本实用新型高温应变疲劳试验的装配装置的试验薄板样式的有益效果是：对矩形板材薄板试样平行段倒角处理，由之前的矩形平直侧面成为圆弧侧面，矩形截面演变为椭圆面，此板材疲劳试样是模拟圆棒状试样，与高温引伸计的刀口良好匹配，应变数据稳定采集，降低试验失稳和引伸计插杆损坏风险。通过模仿“V”形刀口高温引伸计适应的杆状材料与刀口的接触面的形状，由矩形材料的点接触改变为环形面的切线接触，大大减少了在测试过程中出现打滑的现象。通过使用哑铃状薄板试样穿过夹具体上的安装孔后并使用楔形紧固结构安装在紧固槽内，通过两个楔形夹块的平面部分向中间夹紧薄板试样，再使用螺栓进一步压紧楔形夹块，能够稳定的将薄板试样夹持在夹具体上，之后再通过固定孔与试验机台稳定连接，通过以上装配装置和薄板试样，将薄板试样刚性连接到试验机台，并且在试验过程中保持薄板试样与高温引伸计接触更稳定，避免了试验过程中高温引伸计的打滑现象，降低了试验失稳风险和试验成本。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型夹具体正视结构立体示意图；

图3为本实用新型夹具体仰视结构立体示意图；

图4为本实用新型楔形夹块立体结构示意图；

图5为本实用新型圆形夹块立体结构示意图；

图6为本实用新型薄板试样结构示意图；

图7为本实用新型薄板试样与刀口连接结构示意图；

图8为本实用新型第一螺栓结构示意图。

附图标记说明：样材夹具1，固定孔10，夹具体11，安装孔12，紧固槽13，梯形体状131，圆锥体状132，第一紧固孔14，第二紧固孔15，第一夹块16，圆锥形夹块161，弧形夹槽162，楔形面163，平面164，防滑条纹165，第二夹块17，第一螺栓18，螺纹体181，锥形体182，高温引伸计2，引伸计体21，“V”形刀口22，上机台柱23，下机台柱24，薄板试样3，安装板31，测试区32，边缘33，截面34，倒圆角35，直角36。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型所记载的内容，下面结合具体实施方式及附图对本实用新型的技术方案进行进一步说明。

如图1-7所示，一种用于高温应变疲劳试验的装配装置，包括用于将高温应变疲劳试验样材与试验机台连接的样材夹具1，试验机台上连接有高温引伸计2，高温引伸计包括与试验机台连接的引伸计体21和设置在引伸计体前方的“V”形刀口22。试验材料为薄板试样3，正常的薄板试样如图6中a中所记载，边缘33及截面34为矩形面，本方案中先通过线切割或直接切割的方式，将材料板材加工成哑铃板状的薄板试样，薄板试样包括两端宽大的安装板31，以及在两个安装板中间的窄长的测试区32，薄板试样的边缘及截面同正常的薄板试样，之后将加工好的哑铃型薄板试样固定于加工中心，对薄板试样平行段棱角进行加工并加工成圆弧面，如图6中b所示，薄板试样的测试区的侧边和横截面的一侧边缘为倒圆角35，另一侧为直角36，继续对薄板试样进行加工，将直角边进行倒圆角处理，如图6中c所示，薄板试样的测试区的侧边和横截面的两侧边缘均为为倒圆角，将测试区与高温引伸计的“V”形刀口处连接，加工之前的连接方式如图7中d所示，加工之前的连接方式如图7中e所示，加工之前薄板试样与高温引伸计的接触位置呈点状接触，容易发生侧滑，发生侧滑后会改变薄板试样与高温引伸计的接触位置，并且尖锐的薄板试样的侧边缘会对高温引伸计的刀口处造成损伤，加工之后的薄板试样与高温引伸计的接触位置呈切线状接触，在发生侧滑时，薄板试样与高温引伸计不同意发生相对位置的改变，并且倒圆角的边缘也会对高温引伸计的刀口形成保护。进一步，为了提高试验结构的精确度，圆弧加工好后拆下薄板试样并使用不同目级的砂纸逐级对平行段圆弧进行纵向抛光处理，去除圆周向加工痕迹，使薄板试样表面粗糙度满足试验要求。

采用上述的薄板试样进行试验时，为了更好的夹持薄板试样，样材夹具包括与试验机台的上机台柱23和下机台柱24连接的夹具体11，夹具体包括上下相同的两部分，用于在夹持住薄板试样的安装板部分后，分别通过设置在夹具体上的固定孔10与上机台柱和下机台柱连接，夹具体夹持住薄板试样采用刚性连接的方式，为了达到刚性连接的目的，夹具体包括与薄板试样安装板固定连接的紧固结构，在夹具体的顶部表面设置的能够穿过将薄板试样的安装板穿过的安装孔12，从夹具体的底部向安装孔方向开设有与安装孔贯通的用于安装紧固结构的紧固槽13，紧固结构包括开设在夹具体的安装孔两侧的贯穿夹具体的第一紧固孔14和第二紧固孔15，第一紧固孔和第二紧固孔上部为螺纹孔，在紧固槽的部分为光滑孔，安装在紧固槽内对称设置的用于夹紧安装板的第一夹块16和第二夹块17，具体的，第一夹块和第二夹块可以使用相同的楔形夹块，也可以使用相同的圆锥形夹块161，当使用楔形夹块时，方便对板状的安装板进行固定，当时用圆锥形夹块时，在圆锥形夹块的中间挖一个弧形夹槽162，方便对杆状安装板进行固定，采用不同形式的夹块，安装孔和固定槽的形状也同夹块形状改变。

紧固结构还包括穿过第一紧固孔和第二紧固孔后对楔形夹块进行向内挤压，辅助楔形夹块夹紧安装板的第一螺栓和第二螺栓，第一螺栓和第二螺栓采用相同的结构，第一螺栓18的顶部设置有螺纹体181，螺纹体与螺纹孔配合，螺纹体的下方为锥形体与楔形夹块贴合，向下转动螺纹体，锥形体与楔形夹块的楔形面163配合，向内压紧楔形夹块。

使用楔形夹块进行夹紧固定时，楔形夹块贴近薄板试样的安装板一侧为平面164，平面上设置有防滑条纹165，紧固槽为梯形体状131，紧固槽安装孔处的截面小于夹具体底部位置的截面。使用圆锥形夹块时，紧固槽为圆锥体状132，安装孔为圆形。

上述实施例只是为了说明本实用新型的结构构思和特点，其目的在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效变化或修饰，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于高温应变疲劳试验的装配装置，包括用于将高温应变疲劳试验样材与试验机台连接的样材夹具，以及用于检测试验样材的高温应变疲劳性能的高温引伸计，其特征在于：所述样材夹具包括夹具体，以及用于将试验样材与夹具体固定连接的紧固结构，所述夹具体的顶部表面设置有用于放置试验样材的安装孔，夹具体的底部向安装孔方向开设有与安装孔贯通的用于安装紧固结构的紧固槽。

2.根据权利要求1所述的用于高温应变疲劳试验的装配装置，其特征是：所述夹具体在安装孔两侧分别设置有沿夹具体顶部向紧固槽方向贯穿的第一紧固孔和第二紧固孔，所述紧固结构包括安装在紧固槽内用于夹紧试验样材的第一夹块和第二夹块，还包括穿过第一紧固孔压紧第一夹块的第一螺栓，以及穿过第二紧固孔压紧第二夹块的第二螺栓。

3.根据权利要求2所述的用于高温应变疲劳试验的装配装置，其特征是：所述安装孔为矩形，所述紧固槽为梯形体状，所述紧固槽安装孔处的截面小于夹具体底部位置的截面，所述第一夹块和第二夹块为形状相同的楔形夹块，所述楔形夹块贴近式样样材一侧为平面。

4.根据权利要求1所述的用于高温应变疲劳试验的装配装置，其特征是：所述夹具体上设置有用于夹具体与实验机台连接的固定孔。

5.一种用于如权利要求1-4任一项所述的高温应变疲劳试验的装配装置的试验薄板试样，其特征在于：所述薄板试样呈哑铃状，包括两端与安装孔相匹配的安装板，以及在设置在安装板之间的测试区。

6.根据权利要求5所述的试验薄板试样，其特征是：所述测试区的宽度小于安装板的宽度，所述测试区的侧边缘设置有倒圆角，呈圆弧状。

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