CN219871163U - 一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，包括：声学楔块、固定台与链节；所述声学楔块与固定台均包括两个；两个所述声学楔块一一对应设置于两个所述固定台上；所述链节两端分别固定连接两个所述固定台。通过设置链条连接两个固定台，使得两个固定台上的声学楔块可以适配于曲面而调整位置，有效解决现有的固定楔块夹具不适用于曲面超声应力检测的问题。
Description
技术领域
本申请涉及超声临界折射纵波应力检测技术领域，尤其涉及一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具。
背景技术
超声应力检测主要是基于声弹效应，即材料的应力状态会对材料内超声波声速带来微弱的变化，因此工业检测中常通过记录固定距离内声波传播时间的变化来检测应力变化。临界折射纵波是以第一临界角入射并平行于材料表面传播的声波，因为其对材料的表面属性不敏感，且有较高的检测灵敏度，因此在超声应力检测中被广泛使用。
超声应力检测中一般使用固定夹具来固定超声换能器，在检测过程中保持收发点位置，并保证耦合条件的稳定，提高检测的精度。目前在临界折射纵波的实验研究以及平面应力检测中一般使用固定楔块夹具，可以有效地消除应力检测路径长度变化导致的误差，但是在曲面检测中难以制备固定楔块夹具，常采用手持楔块的方式进行检测，这会导致耦合层厚度不稳定，声传播长度不准确等问题，并直接影响到声速的计算和应力测量。
实用新型内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，用于解决现有的固定楔块夹具不适用于曲面超声应力检测的问题。
为达到上述技术目的，本申请提供一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，包括：声学楔块、固定台与链节；
所述声学楔块与固定台均包括两个；
两个所述声学楔块一一对应设置于两个所述固定台上；
所述链节两端分别固定连接两个所述固定台。
进一步地，所述链节所包含的各个子链节尺寸一致。
进一步地，所述声学楔块顶部设置有用于固定超声换能器的倾斜凸台。
进一步地，所述固定台的顶面中部中空设置，用于供所述声学楔块置入。
进一步地，所述固定台的侧面形成有用于连接所述链节的突出部。
进一步地，还包括两个材料固定器；
两个所述材料固定器分别可拆卸设置于两个所述固定台的底部。
进一步地，所述材料固定器为L型。
进一步地，所述材料固定器底面设置有用于夹持待测材料的松紧螺栓。
进一步地，还包括刚性条；
所述刚性条可拆卸连接两个所述固定台的侧面。
进一步地，所述刚性条包括两条，且分别设置于所述固定台的两侧。
从以上技术方案可以看出，本申请提供一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，包括：声学楔块、固定台与链节；所述声学楔块与固定台均包括两个；两个所述声学楔块一一对应设置于两个所述固定台上；所述链节两端分别固定连接两个所述固定台。通过设置链条连接两个固定台，在进行曲面超声应力检测时，两个固定台上的声学楔块可以适配于曲面跟随链条柔性摆动而调整位置，有效解决现有的固定楔块夹具不适用于曲面超声应力检测的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具的整体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具安装材料固定器的俯视立体图；
图3为本申请实施例提供的一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具安装材料固定器的仰视立体图；
图4为本申请实施例提供的一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具安装刚性条的俯视立体图；
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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，都属于本申请所请求保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
请参阅图1，本申请实施例中提供的本申请提供一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，包括：声学楔块1、固定台2与链节3；声学楔块1与固定台2均包括两个；两个声学楔块1一一对应设置于两个固定台2上；链节3两端分别固定连接两个固定台2。
具体来说，请参阅图1，在应用于超声临界折射纵波曲面检测时，由于链节3具备柔性，从而可以适配于曲面调整两个固定台2的相对位置，使得柔性夹具贴合有一定曲率的曲面，保证检测探头的共线性并保证了检测长度的稳定；并且，可以通过调节链节3所包含的子链节的数量而调节链节3的长度，从而调节测试范围，以调整应力测试空间分辨率。
在一个实施例中，链节3所包含的各个子链节尺寸一致，便于计算链节3所需要的检测长度，且可以通过子链节的数量而延长或缩短检测距离。
进一步地，声学楔块1顶部设置有用于固定超声换能器的倾斜凸台。
具体来说，倾斜凸台使得超声换能器固定在声学楔块1顶部后可以有效激励出临界折射纵波。
需要说明的是，声学楔块1顶部的倾斜凸台的倾斜角度可以通过斯奈尔定律计算。
在一个实施例中，固定台2的顶面中部中空设置，用于供声学楔块1置入，使得声学楔块1可以更稳定的安装于固定台2上。
作为进一步的改进，请参阅图2，固定台2的侧面形成有用于连接链节3的突出部21。
在更具体的实施例中，请参阅图2与图3，还包括两个材料固定器4；两个材料固定器4分别可拆卸设置于两个固定台2的底部。两个材料固定器4用于固定待检测的材料。
其中，材料固定器4可以为L型，以更好的放置待检测材料。
进一步地，材料固定器4底面设置有用于夹持待测材料的松紧螺栓5，从而可以通过拧紧松紧螺栓5将待测材料夹紧。
同时，由于材料固定器4可以拆卸，因此在待测材料难以夹持的场景中，可以将材料固定器4拆卸后，直接将固定台2设置于曲面上，通过声学楔块1、固定台2与链接3组成的柔性链楔组对待测件进行检测。
在另一个实施例中，请参阅图4，还包括刚性条6；刚性条6可拆卸连接两个固定台2的侧面。
刚性条6可以固定连接两个固定台2，从而使整体结构具备刚性，实现对夹具的刚性约束，以适配平板拉伸试验的场景。其中，刚性条6可以包括两条，且分别设置于固定台2的两侧。
需要说明的是，使用刚性条6时，可以是将材料固定器4拆下，也可以是装配有材料固定器4并将待测材料安装于材料固定器4上，具体使得可以通过刚性条6使两个固定台2相互固定连接即可。
本方案提供的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具在应用于柔性曲面应力检测场景中时，可以根据目标检测路径选择若干子链节组成适宜长度的链节3，并将链节3与固定台2两端的突出部21连接，并将声学楔块1固定于固定台2上，之后根据需要选择是否将材料固定器4安装在固定台2上。
本方案具备以下有益效果：
1、采用链节3连接的固定台2可以灵活地贴合于曲面，链节3拥有固定的尺寸长度，通过清点子链节的数量就可以快速计算出检测路径长度。此外，相较于手持式检测，连接的链节3可以有效保证一发双收式探头组的共线性。
2、在检测板类材料时，材料固定器4可以为柔性夹具提供了较大夹持力，保证了耦合层的稳定。在待测材料构型复杂难以夹持时，材料固定器4可以灵活拆卸，独立使用固定台2和链节3的结构对材料进行检测，满足了更为普遍的现场检测需求。
3、固定台2和刚性条6的配合设计，可以简便地将柔性夹具改装为刚性，这种刚性夹具适用于实验室研究中的拉伸实验场景，柔性夹具在拉伸过程中有着较大的形变量，会导致更大的误差，而刚性条6的辅助很好地弥补了这一应用场景缺陷。
当然，实施上述实施例中的任一产品并不一定需要同时达到以上所述地所有有益效果。
以上为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，包括：声学楔块(1)、固定台(2)与链节(3)；
所述声学楔块(1)与固定台(2)均包括两个；
两个所述声学楔块(1)一一对应设置于两个所述固定台(2)上；
所述链节(3)两端分别固定连接两个所述固定台(2)。
2.根据权利要求1所述的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，所述链节(3)所包含的各个子链节尺寸一致。
3.根据权利要求1所述的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，所述声学楔块(1)顶部设置有用于固定超声换能器的倾斜凸台。
4.根据权利要求1所述的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，所述固定台(2)的顶面中部中空设置，用于供所述声学楔块(1)置入。
5.根据权利要求1所述的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，所述固定台(2)的侧面形成有用于连接所述链节(3)的突出部(21)。
6.根据权利要求1所述的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，还包括两个材料固定器(4)；
两个所述材料固定器(4)分别可拆卸设置于两个所述固定台(2)的底部。
7.根据权利要求6所述的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，所述材料固定器(4)为L型。
8.根据权利要求7所述的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，所述材料固定器(4)底面设置有用于夹持待测材料的松紧螺栓(5)。
9.根据权利要求1所述的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，还包括刚性条(6)；
所述刚性条(6)可拆卸连接两个所述固定台(2)的侧面。
10.根据权利要求9所述的适用于超声临界折射纵波曲面检测的柔性夹具，其特征在于，所述刚性条(6)包括两条，且分别设置于所述固定台(2)的两侧。
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