[實用新型]一種實現腐蝕環境下薄板拉壓疲勞裂紋擴展的試驗裝置

有效

• 申請號: 201020606630.0
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN202013310U
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 陳勃;葉序彬;魯原;劉建中;胡本潤
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本實用新型是一種實現腐蝕環境下薄板拉壓疲勞裂紋擴展的試驗裝置，屬于產品的結構技術領域。

背景技術

薄板的長裂紋擴展da/dN-ΔK數據是對飛機材料和結構進行損傷容限分析所需要的最基本的力學性能數據。而隨著近年來飛機的使用環境日益復雜，對飛機蒙皮等薄板金屬材料進行腐蝕溶液環境下的力學性能測試提出了更多的需求，其中就包括進行腐蝕溶液環境和拉-壓載荷聯合作用下的裂紋擴展性能測試。

目前對于腐蝕溶液環境和拉-拉疲勞載荷作用下薄板的裂紋擴展試驗進行較多，而對拉-壓載荷作用下的試驗開展很少，或幾乎沒有開展。這是因為薄板在壓縮載荷作用下很容易產生失穩彎曲，在試驗過程中需要加防屈曲板防止其發生變形。顯然，在拉-拉疲勞裂紋擴展的腐蝕試驗裝置上直接增加防屈曲板是不行的，不僅會造成防屈曲板的腐蝕，而且不能對試樣(除去夾持部分)起到好的防屈曲作用，并使得裝置的體積增大，安裝和測試過程都非常不方便。為了解決薄板在腐蝕溶液環境和拉-壓疲勞載荷作用下的裂紋擴展性能測試問題，中國航空工業第一集團公司北京航空材料研究院開展了此方面研究，設計了相關試驗裝置，通過對國內專利文獻的調研和檢索，尚未見到有關該方面的描述。

發明內容

本實用新型正是針對上述現有技術中存在的缺點而設計提供了一種實現腐蝕環境下薄板拉壓疲勞裂紋擴展的試驗裝置，其目的是能夠的在材料力學性能試驗機上實現薄板在腐蝕溶液環境和拉壓載荷作用下的裂紋擴展試驗。

本實用新型的目的是通過以下技術措施來實現的：

該種實現腐蝕環境下薄板拉壓疲勞裂紋擴展的試驗裝置，包括防屈曲板、腐蝕盒和防漏托盤，其特征在于；前后兩塊防屈曲板通過螺栓將薄板長裂紋擴展MT試樣夾在中間，防屈曲板中央留有觀測裂紋擴展的長?方形開孔，前后腐蝕盒分別插入兩塊防屈曲板的長方形開孔內并與試樣表面貼緊，接觸面貼有防漏密封膠條，腐蝕盒兩端分別設置進水口和出水口，上端設置有排氣孔，防漏托盤穿過試樣，放置于防屈曲板的下方。小水泵通過皮管將腐蝕溶液抽入前腐蝕盒，經過試樣的中心開孔和裂紋面流入后腐蝕盒并流出形成回路。

本發明的有益效果是：能夠方便的在材料力學性能試驗機上實現薄板在腐蝕溶液環境和拉壓載荷作用下的裂紋擴展試驗，不僅有效的防止試樣在壓縮載荷作用下發生彎曲，而且腐蝕溶液流經裂紋面而不會對試驗設備和防屈曲板造成腐蝕損傷，能夠清晰的觀測試樣在腐蝕溶液環境下裂紋擴展過程。通過具有試驗裝置簡單、實用和安全的優點。

附圖說明

圖1是本發明的試驗裝置示意圖

圖2是本發明試驗裝置立體結構分解示意圖

具體實施方式

以下將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述：

如附圖1、附圖2所示，該種實現腐蝕環境下薄板拉壓疲勞裂紋擴展的試驗裝置，包括防屈曲板2、腐蝕盒3和防漏托盤4，其特征在于；前后兩塊防屈曲板2通過螺栓將薄板長裂紋擴展MT試樣1夾在中間，防屈曲板中央留有觀測裂紋擴展的長方形開孔8，前后腐蝕盒3分別插入兩塊防屈曲板2的長方形開孔8內并與試樣1表面貼緊，接觸面貼有防漏密封膠條，腐蝕盒3兩端分別設置進水口5和出水口6，上端設置有排氣孔7，防漏托盤4穿過試樣1，放置于防屈曲板2的下方。

防屈曲板2采用鋁合金板制成，長210mmmm，寬100mm，厚8mm，中央開有長70mm，寬20mm的方孔，左右兩邊分布12個Φ6螺栓孔用于夾住試樣和腐蝕盒；

腐蝕盒3采用4mm厚有機玻璃制成，長方形，盒長70mm，寬20mm，深度22mm，觀測面長100mm、寬30mm，觀測面兩側帶有4個螺栓孔，盒的側面進水口5和出水口6的外徑為10mm、內徑為6mm。

該裝置的使用方法如下：

(1)用前后兩塊防屈曲板2通過均勻分布的4組螺栓(不包含中間的2對)將薄板長裂紋擴展MT試樣1夾在中間，試樣1長300mm，寬80mm，?留出試樣的夾持部分并使得MT試樣1的裂紋擴展位置在防屈曲板長方形開孔8的中央部位，螺栓的夾緊力要適中，均勻，不能太緊對試樣載荷產生影響，也不能太松使試樣晃動。

(2)將腐蝕盒3與試樣接觸面貼上密封膠條，然后前后腐蝕盒3分別插入兩塊防屈曲板2的長方形開孔8中與試樣1表面接觸，通過螺栓夾緊力與試樣1表面緊貼；

(3)對前后腐蝕盒的進水口5和出水口6接上皮管，進水口的皮管與水泵相連放置于腐蝕溶液中，出水皮管直接放置于腐蝕溶液中；

(4)將防漏托盤4的排水口接上皮管，將試樣1穿過其底部開口，與防屈曲板2緊貼，在試樣和其交匯處涂覆上密封膠條；