[發(fā)明專利]復(fù)雜載荷下的反復(fù)彎曲試驗(yàn)設(shè)備及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910084503.0
• 申請(qǐng)日: 2009-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN101561380A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永強(qiáng);劉興全;章軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首鋼總公司
• 主分類號(hào): G01N3/34
• 分類號(hào): G01N3/34
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

1.一種復(fù)雜載荷下的反復(fù)彎曲試驗(yàn)設(shè)備，包括支撐系統(tǒng)(1)、拉伸加載系統(tǒng)(2)、彎曲加載系統(tǒng)(3)、調(diào)整系統(tǒng)(4)和控制系統(tǒng)(5)；其特征在于，

支撐系統(tǒng)(1)，作為系統(tǒng)框架；

拉伸加載系統(tǒng)(2)，具有兩個(gè)夾緊裝置(21、22)，通過(guò)將試樣(61)的兩端分別固定到所述夾緊裝置(21、22)而對(duì)試樣進(jìn)行拉伸加載；

彎曲加載系統(tǒng)(3)，至少具有2根彎曲輥(36、37)，試樣(61)通過(guò)第一彎曲輥(36)和第二彎曲輥(37)形成的“S”形彎曲通道，以實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣進(jìn)行彎曲加載且不改變施加到試樣兩端的拉伸載荷；

調(diào)整系統(tǒng)(4)，用來(lái)調(diào)整第一彎曲輥(36)和第二彎曲輥(37)之間的距離；

和控制系統(tǒng)(5)，拉伸加載系統(tǒng)(2)和彎曲加載系統(tǒng)(3)分別與控制系統(tǒng)(5)連接并被其控制，以使得拉伸加載和彎曲加載過(guò)程獨(dú)立可控，彎曲加載系統(tǒng)(3)對(duì)固定于拉伸加載系統(tǒng)(2)的試樣(61)的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行反復(fù)彎曲，以使得拉伸和彎曲同時(shí)加載且斷裂破壞發(fā)生在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)；

所述的彎曲加載系統(tǒng)(3)還包括彎曲工作臺(tái)(32)、彎曲工作臺(tái)絲杠(33)、連接裝置(34)和滑槽(35)，工作臺(tái)沿絲杠運(yùn)動(dòng)，以使得試樣(61)沿“S”形通道移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)反復(fù)彎曲。

2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述的夾緊裝置(21、22)中的至少一個(gè)在控制系統(tǒng)(5)作用下施加拉伸載荷。

3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述的調(diào)整系統(tǒng)(4)包括調(diào)整桿(41)、調(diào)整裝置(42)和固定裝置(43)，通過(guò)調(diào)整裝置(42)改變?cè)诨?35)內(nèi)且與連接裝置(34)相連的第一彎曲輥(36)和第二彎曲輥(37)之間的距離，使得試樣(61)不在夾緊裝置(21、22)處發(fā)生彎折，而僅在經(jīng)過(guò)彎曲輥(36、37)時(shí)發(fā)生彎曲。

4.如權(quán)利要求1或3所述的設(shè)備，其特征在于，所述彎曲輥(36、37)具有圓形橫截面。

5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述的支撐系統(tǒng)(1)包括橫梁(11)和立柱(12)，該立柱作為彎曲工作臺(tái)(32)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向裝置。

6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)(5)包括彎曲電機(jī)傳動(dòng)裝置(51)、彎曲電機(jī)(52)、拉伸執(zhí)行機(jī)構(gòu)(53)、控制器(54)。

7.如權(quán)利要求1或3所述的設(shè)備，其特征在于，彎曲輥(36、37)具有凸輪狀截面，凸輪狀截面被設(shè)計(jì)為具有多種曲率半徑的圓弧，其角度可調(diào)，以使得試樣(61)在不同彎曲半徑下發(fā)生反復(fù)彎曲，凸輪狀彎曲輥(36、37)角度通過(guò)鎖緊裝置(95)定位確定。

8.一種采用權(quán)利要求1所述的設(shè)備進(jìn)行復(fù)雜載荷下的反復(fù)彎曲試驗(yàn)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)試樣制備：將被測(cè)材料加工成帶狀試樣(61)，試樣制備過(guò)程需確保被測(cè)試部分位于試樣(61)的目標(biāo)區(qū)域(73)，即試樣的中部；

(2)選取彎曲輥(36、37)半徑：根據(jù)試驗(yàn)需要，確定合適的彎曲半徑，選取相應(yīng)的彎曲輥，其中所選取的彎曲輥半徑可是相同的，或者是不同的；

(3)彎曲輥(36、37)定位：將第一彎曲輥(36)、第二彎曲輥(37)安裝在彎曲工作臺(tái)(32)的滑槽(35)中，通過(guò)連接裝置(34)和調(diào)整裝置(42)調(diào)整兩個(gè)彎曲輥之間的距離，使得試樣(61)位于相鄰?qiáng)A緊裝置(21、22)的軸線上；

(5)設(shè)定程序：以彎曲工作臺(tái)在上、下極限位置的一次往復(fù)為周期，將帶狀試樣(61)的所期望的受力狀態(tài)輸入控制器(54)，并設(shè)定程序結(jié)束狀態(tài)，指定循環(huán)次數(shù)或直至折斷記錄次數(shù)；

(6)對(duì)試樣進(jìn)行反復(fù)彎曲：執(zhí)行程序，在復(fù)雜載荷情況下完成帶狀試樣(61)的反復(fù)彎曲，直至結(jié)束。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的試樣(61)是均勻的單一材質(zhì)。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的試樣(61)是帶有焊縫和涂層的材料。

11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該方法用于薄板在負(fù)載載荷下的雙向彎曲性能測(cè)試。