[發(fā)明專利]雙軸材料拉伸試驗裝置及應用該裝置的方法

無效

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• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102645371A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設計）人: 錢波;趙溦;李強;閻昱;王海波
• 申請（專利權）人: 北方工業(yè)大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 趙建剛

技術領域

本發(fā)明屬于材料力學測試技術領域，具體涉及一種雙軸材料拉伸試驗裝置及應用該裝置的方法。

背景技術

自板殼理論建立以來，越來越多的領域應用到了板殼結構，例如航空航天方面、工業(yè)方面等。

在板殼結構研究中，雙向受力結構的研究也為一個熱點，例如：在航空航天方面，由于太空環(huán)境的特殊性，許多太空容器都是雙向受力結構；在工業(yè)板料加工方面，由于工業(yè)板料成形和變形過程的復雜性，許多板材在加工過程中也是雙向受力。因此，研究材料的雙向受力結構有著非常重要的現(xiàn)實意義。

從上世紀四十年代開始，越來越多的人開始致力于研究雙向拉伸試驗。但是，由于雙向拉伸機構設計的復雜性，雙向拉伸試驗在世界上仍是一個尚未解決的課題。

學者們在不同時期研究了不同類型的雙向拉伸試驗方法，例如：單向拉伸下的雙拉試驗、薄膜凸脹雙拉試驗、壓力容器雙拉試驗以及十字形試件雙拉試驗等。由于十字形試件雙拉試驗能夠最直觀且最直接的反映試件的雙向受力狀態(tài)，所以也是當前許多研究人員最側重的試驗研究方法。

目前，十字形試件雙向拉伸試驗所使用的試驗儀器主要包括兩類：即機械式雙向拉伸試驗機和液壓式雙向拉伸試驗機。其中，液壓式雙向拉伸試驗機使用局限性較大，而現(xiàn)有的機械式雙向拉伸試驗機對十字形試件雙向的拉伸比例相同，由此也限制了機械式雙向拉伸試驗機的應用。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種雙軸材料拉伸試驗機，該雙軸材料拉伸試驗機能夠對試件進行不同比例的雙向拉伸，從而擴大了雙軸材料拉伸試驗機的應用范圍。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

本發(fā)明提供一種雙軸材料拉伸試驗裝置，包括：機架、第一絲桿、第二絲桿、第一驅動機構和第二驅動機構；所述機架包括橫向對稱設置的第一外壁和第二外壁，以及縱向對稱設置的第三外壁和第四外壁；所述第一絲桿的一端與第一軸承座轉動連接，所述第一軸承座固定安裝于所述第一外壁處，所述第一絲桿的另一端與第二軸承座轉動連接，所述第二軸承座固定安裝于所述第二外壁處，并且，所述第一絲桿的另一端還連接所述第一驅動機構；所述第二絲桿的一端與第三軸承座轉動連接，所述第三軸承座固定安裝于所述第三外壁處，所述第二絲桿的另一端與第四軸承座轉動連接，所述第四軸承座固定安裝于所述第四外壁處，并且，所述第二絲桿的另一端還連接所述第二驅動機構；所述第一絲桿與所述第二絲桿呈十字形設置；在所述第一絲桿的兩側還對稱設置第一螺紋和與所述第一螺紋旋向相反的第二螺紋，在所述第一螺紋處安裝與所述第一螺紋相配合的第一螺母，在所述第二螺紋處安裝與所述第二螺紋相配合的第二螺母，所述第一螺母表面固定安裝第一夾具，所述第二螺母表面固定安裝第二夾具；在所述第二絲桿的兩側還對稱設置第三螺紋和與所述第三螺紋旋向相反的第四螺紋，在所述第三螺紋處安裝與所述第三螺紋相配合的第三螺母，在所述第四螺紋處安裝與所述第四螺紋相配合的第四螺母，所述第三螺母表面固定安裝第三夾具，所述第四螺母表面固定安裝第四夾具。

優(yōu)選的，所述第一驅動機構包括：第一減速器和與所述第一減速器一端相聯(lián)動的第一電機；所述第一減速器的另一端通過第一聯(lián)軸器與所述第一絲桿的另一端相連接；所述第二驅動機構包括：第二減速器和與所述第二減速器一端相聯(lián)動的第二電機；所述第二減速器的另一端通過第二聯(lián)軸器與所述第二絲桿的另一端相連接。

優(yōu)選的，所述第一絲桿和所述第二絲桿均為滾珠絲桿。

優(yōu)選的，所述第一夾具包括：底座、壓蓋及緊固部件；所述底座的下表面與所述第一螺母固定連接，所述底座的上表面通過所述緊固部件與所述壓蓋可拆卸連接。

優(yōu)選的，所述緊固部件為螺栓。

優(yōu)選的，在所述底座的上表面還安裝有凸臺；并且，所述凸臺的表面以及所述壓蓋的下表面均安裝有防滑紋理。

優(yōu)選的，所述第二夾具、所述第三夾具和所述第四夾具均與所述第一夾具的結構相同。

優(yōu)選的，還包括：第一滑動裝置、第二滑動裝置、第三滑動裝置和第四滑動裝置；所述第一夾具與所述第一外壁通過所述第一滑動裝置滑動連接；所述第二夾具與所述第二外壁通過所述第二滑動裝置滑動連接；所述第三夾具與所述第三外壁通過所述第三滑動裝置滑動連接；所述第四夾具與所述第四外壁通過所述第四滑動裝置滑動連接。

優(yōu)選的，所述第一滑動裝置包括：第一導軌、第二導軌、第一滑塊和第二滑塊；所述第一導軌與所述第一滑塊相適配，所述第二導軌與所述第二滑塊相適配；所述第一導軌和所述第二導軌分別安裝在所述第一螺紋兩側所在的所述第一外壁處，所述第一滑塊和所述第二滑塊分別固定安裝在所述第一夾具的兩側。