[發明專利]一種形狀記憶合金拉扭實驗試件、夾具及其裝置

有效

• 申請號: 201110309992.2
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102507343A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 彭向和;孫虎;陳斌;陳翔
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N3/26
• 分類號: G01N3/26;G01N3/02;G01N3/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

技術領域

本發明涉及拉扭性能測試技術，尤其是涉及一種對形狀記憶合金進行拉扭性能檢測的試件及其裝置。

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背景技術

形狀記憶合金是一種具有形狀記憶效應的合金，屬于一種集感知和驅動為一體的新型功能材料。熱力載荷作用下形狀記憶合金(Shape?Memory?Alloys,?SMAs)特有的熱彈性馬氏體相變賦予其奇異的特性，如形狀記憶效應(Shape?Memory?Effect,?SME)和偽彈性(Pseudoelastisity,?PE)等。這些特性使形狀記憶合金在工業、國防、儀表和醫療領域獲得了廣泛應用。

為了更好地認識形狀記憶合金的特性，對形狀記憶合金的拉扭性能以及形狀恢復性能進行試驗研究，具有重要意義。

現有技術中，存在的用于檢測各種金屬拉扭性能的設備，多數是針對普通的金屬，對測試試件沒有特殊要求，故為了便于測試試件的安裝，其試件和夾具的尺寸均設置得較大，夾具多數采用法蘭盤結構的形式。比如美國MTS?systems?Corporation公司出產的MTS（material?testing?SYSTEM材料測試系統）操作系統（產品型號MTS?858/material?testing?system?858/MTS?858萬能材料試驗機）就屬于這種設備。但對于形狀記憶合金一是由于成本較貴，二是由于自身性能特殊，所以需要制作成為較小尺寸（一般檢測部分采用直徑5mm左右的圓管形狀）的試件，然后配合有溫度控制的措施，這樣才能準確地檢測出其拉扭性能，以及高溫下恢復的功能。現有技術中也存在一些能夠檢測小尺寸試件拉扭性能的設備，但均存在成本高昂的缺陷，而且同樣并不適合用于具有特殊功能的形狀記憶合金的拉扭性能測試。

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發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是：提供一種專用于形狀記憶合金拉扭性能測試的試件，同時提供一種適用于這種試件的夾具和裝置，基于所述試件、夾具和裝置，能夠方便快捷地完成試件的安裝和固定，能夠完成形狀記憶合金拉扭性能測試。

為了解決上述技術問題，本發明中采用了如下的技術方案：

一種形狀記憶合金拉扭實驗試件，其特點在于，試件整體上呈圓柱形，包括一個位于中間的測試部和位于測試部兩端的連接部，連接部直徑大于測試部直徑，所述連接部上設置有外螺紋，每個連接部上還具有兩個臺階面與軸線相平行的內臺階，所述臺階面為平面。

本試件中，連接部采用外螺紋進行連接，可以使得連接安裝極為方便，同時能夠滿足試驗時對試件拉、壓的試驗要求，采用內臺階實現抵緊能夠使得抵緊牢靠，不留轉動的縫隙，滿足試驗時對試件扭轉的要求。

本發明還提供了一種形狀記憶合金拉扭實驗夾具，其特點在于，夾具整體上呈圓柱形，其一端具有一個同軸設置的法蘭盤，另一端具有一個同軸設置的內孔，內孔內具有與上述的試件上的外螺紋匹配的內螺紋，內孔的兩側還具有相對設置的兩個頂緊螺栓，頂緊螺栓靠螺紋可轉動地旋接在夾具上且向里的一端為與頂緊螺栓軸線垂直的頂緊平面。

本夾具和上述試件配合，裝配時靠螺紋配合將試件的連接部旋入夾具內孔中，然后夾具的兩個頂緊螺栓旋入并抵緊在試件連接部的臺階面上，頂緊螺栓端部的頂緊平面與試件的臺階面貼合抵緊后，能夠很好地防止試件再產生轉動，故能夠很好地滿足試件的安裝和固定，同時設置的法蘭盤能夠很方便快捷地將夾具固定于現有的低成本的材料試驗機上，以實現對形狀記憶合金的拉扭性能的檢測。

本發明還提供了一種形狀記憶合金拉扭實驗裝置，包括一臺材料試驗機，所述材料試驗機具有一個工作臺，工作臺下方具有下連接法蘭盤，工作臺上方具有上連接法蘭盤，所述材料試驗機還具有拉扭性能檢測系統，其特點在于，還包括溫度控制裝置和兩個上述的夾具，所述溫度控制裝置包括導軌和溫控箱，導軌的一端延伸至工作臺上方，溫控箱靠滾輪可滑動地裝配在導軌上，溫控箱上下兩端各開設有一個相對的通孔，所述兩個夾具能夠各自從溫控箱上下通孔穿過并靠自身的法蘭盤分別與材料試驗機的下連接法蘭盤和上連接法蘭盤相連接固定。