[發(fā)明專利]一種用于薄板簡單剪切加載下力學性能測試的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010553215.8
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN102095647A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 臧順來;張緩緩;鄭英俊
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/08;G01N3/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于薄板力學性能測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種薄板力學性能測試的裝置，尤其是一種用于薄板簡單剪切加載下力學性能測試的裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著薄板材料在工業(yè)制造中的廣泛應用，研究薄板在不同加載狀態(tài)下的力學性能，對全面認識其力學性質(zhì)、使其更好的應用于工程實際具有非常重要的意義。

研究薄板的包申格效應和正交加載下的力學性質(zhì)等時，都需要對薄板進行壓縮試驗，而由于薄板本身的特性，其無法進行正常的壓縮試驗；經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，可以用薄板簡單剪切試驗間接地來代替壓縮試驗。

簡單剪切加載時，一般使用矩形板料，其左右部分被夾持固定住，然后兩部分作相對剪切運動，在其剪切運動過程中，板料中間變形部分的寬度不發(fā)生變化。由于簡單剪切加載的特性，薄板中間變形區(qū)域會產(chǎn)生側(cè)向力，破壞簡單剪切的條件；另外，薄板被夾持固定部位很容易產(chǎn)生傾斜和側(cè)滑，并且傳統(tǒng)的測量方法無法準確測出剪切產(chǎn)生的應力和應變，需要先進的光學測量裝置。

基于以上原因，國內(nèi)在薄板簡單剪切加載下的力學性能測試方面的研究相當少，這就制約了對薄板力學性能全面準確的研究。

本發(fā)明能很好的解決薄板簡單剪切加載試驗所遇到的問題，為研究薄板在復雜加載狀態(tài)下的力學性能提供了解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種用于薄板簡單剪切加載下力學性能測試的裝置。該裝置通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅在薄板簡單剪切試驗中更穩(wěn)定測量，而且其能夠靈活調(diào)節(jié)夾持板材的夾頭之間的距離，使試驗測試數(shù)據(jù)更準確，為研究薄板在復雜加載狀態(tài)下的力學性能提供解決方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的：

這種用于薄板簡單剪切加載下力學性能測試的裝置，包括底座，所述底座的長度方向上設(shè)有平行相對設(shè)置的左夾具組件和右夾具組件，所述右夾具組件固定在一滑塊上，所述滑塊嵌設(shè)在具有凹形結(jié)構(gòu)的固定塊上，所述固定塊固定在所述底座上，所述滑塊能在固定塊上滑動使右夾具組件靠近或遠離左夾具組件；所述固定塊和滑塊之間設(shè)有調(diào)節(jié)左、右夾具組件之間距離的拉桿；所述左夾具組件固定在芯子上，所述芯子通過軌道組件固定在所述底座上，且芯子能通過軌道組件在所述底座的長度方向上自由滑動。

上述底座呈矩形敞口的盒狀，所述軌道組件包括設(shè)置于底座兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)的V型軌道槽、設(shè)置在芯子兩側(cè)的V型凸邊，所述芯子兩側(cè)的V型凸邊分別嵌設(shè)在底座兩邊內(nèi)側(cè)的V型軌道槽上。

上述芯子的外端和底座的后端分別固定有模柄組件，所述模柄組件由壓板以及固定在壓板后端的模柄組成。

上述芯子為一塊矩形板，矩形板上開設(shè)有用于避開所述固定塊的半開槽，所述半開槽的一側(cè)設(shè)有固定所述左夾具組件的左夾具凹口。

上述左夾具組件或右夾具組件由夾具體組件支承座、夾具體組件蓋板和板料夾頭組成，所述板料夾頭由上鋸齒件和下鋸齒件組成；所述夾具體組件支承座和夾具體組件蓋板上下配合，在夾具體組件支承座和夾具體組件蓋板之間的接觸面中部相對設(shè)有凹槽，所述板料夾頭的上鋸齒件和下鋸齒件分別固定在夾具體組件支承座和夾具體組件蓋板的凹槽內(nèi)，且上鋸齒件和下鋸齒件的鋸齒相對。

上述固定塊的凹口內(nèi)兩側(cè)壁上設(shè)有V型凹槽，所述滑塊上與所述固定塊的V型凹槽對應設(shè)置有V形凸起，所述滑塊通過V形凸起安裝在固定塊凹口的V型凹槽上。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1)在本發(fā)明中，與所述左夾具體組件相連的芯子由安裝于所述底座上的軌道組件進行導向，保證了剪切過程中薄板產(chǎn)生的側(cè)向力不會使芯子移動從而破壞了簡單剪切加載的條件，因此提高了薄板簡單剪切加載下力學性能試驗過程的準確性。

2)在本發(fā)明中，固定塊和右夾具組件上安裝有拉桿，可用來調(diào)節(jié)左、右夾具組件之間的距離，從而達到改變薄板變形區(qū)域的大小的目的，實現(xiàn)了試驗試件厚度方向尺寸的系列性，因此可以更全面的研究薄板在簡單剪切加載狀態(tài)下的力學性能。

3)本發(fā)明中，所述左、右夾具體組件分別通過底座和芯子上與拉伸試驗機相連，從而保證了簡單剪切加載試驗過程的平穩(wěn)性與可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為夾具體組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1是底座，2是芯子，3是固定塊，4是滑塊，5是拉桿，6是左夾具體組件，7是右夾具體組件，8是模柄壓板，9是模柄，10是半開槽，11是左夾具凹口，12是V型軌道槽，13為V型凸邊，671是夾具體組件支承座，672是夾具體組件蓋板，673是板料夾頭，674是上鋸齒件，675是下鋸齒件。