[發明專利]一種防止薄板平面內壓縮失穩的夾持裝置

有效

• 申請號: 201310156347.0
• 申請日: 2013-04-29
• 公開（公告）號: CN103257075A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 張士宏;何維均;程明;宋鴻武
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及一種防止薄板平面內壓縮失穩的夾持裝置，屬于板成形測試技術領域。

背景技術

板料成形是材料成形領域中重要的組成部分，在國民經濟中占有十分重要的地位。板成形過程受到材料性能、模具形狀、沖壓方向和速度、摩擦潤滑條件、壓邊力的大小等諸多因素的影響。掌握板坯的性能，比如拉伸應力應變曲線、壓縮應力應力應變曲線以及拉伸-壓縮應力應變曲線，對于板成形工藝的制定有著重要的指導意義。

對于面心六方與體心立方結構的金屬板材來講，由于其主要的塑性變形機制為位錯滑移，而位錯滑移對應力的符號不敏感，即一定拉應力狀態能激活的位錯，在相等的壓應力下也能激活，反之亦然。因此，一般說來面心立方與體心立方結構材料的拉伸與壓縮變形行為是一致的，也就不需專門測試壓縮時的性能。但是，當這些材料有一定的預變形，由于包申格效應的存在，也可能表現出拉伸與壓縮變形行為的不一致，此時就需要專門測試壓縮時的性能。對于密排六方結構的金屬材料，由于獨立的滑移系少，孿生也是其一種重要的塑性變形機理。與位錯滑移不同，孿生對應力的符號是敏感的，即一定拉應力狀態能激活的孿生，在相等的壓應力下未必能激活，這就導致了拉伸與壓縮時變形行為不一致，也就專門需要測試壓縮時的變形行為。

然而，由于板材本身的尺寸特性，平面內的拉伸實驗比較容易開展，平面內的壓縮實驗卻很難開展。為此，陳榮錦（陳榮錦,金屬薄板的壓縮實驗,力學學報,1981年第二期：173-179）提出了一種夾持裝置。在這套夾持裝置中，壓縮試樣由兩塊剛度較高的平板夾住。為了讓試樣在厚度方向上有一定的變形自由度，也為了控制試樣與夾持平板之間的摩擦力，采用了彈性夾緊以及高剛度的剛性限位約束。國家標準“GB/T?7314-2005金屬材料室溫壓縮試驗方法”也推薦了陳榮錦提出的夾持裝置。但是，上述夾持裝置中試樣由兩塊平板夾持，為了避免壓縮失穩，不能進行大變形量的壓縮。而且，測試結果還受試樣與夾持裝置間摩擦力的影響。此外，陳榮錦提出的夾持裝置也不能開展板材連續的拉伸-壓縮實驗。

發明內容

為了開展薄板平面內的單向壓縮實驗或者連續的拉伸-壓縮試驗，本發明提供一種防止薄板平面內壓縮失穩的夾持裝置，解決現有技術中夾持裝置難以實現薄板平面內壓縮而不失穩的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種防止薄板平面內壓縮失穩的夾持裝置，該夾持裝置包括：左下梳狀模、左上梳狀模、右下梳狀模、右上梳狀模、雙頭螺栓、導柱，具體結構如下：

左下梳狀模、左上梳狀模、右下梳狀模、右上梳狀模均為T字形，T字形中間突出部分為梳齒狀結構；左下梳狀模與左上梳狀模為上下相對設置，右下梳狀模與右上梳狀模為上下相對設置，上下相對設置的梳狀模之間分別通過導柱、梳齒狀結構相互配合；左下梳狀模與右下梳狀模為左右相對設置，左上梳狀模與右上梳狀模為左右相對設置，左右相對設置的梳狀模之間分別通過雙頭螺栓滑動連接，左右兩側梳狀模各自形成的工作平面相對，板材試樣位于左右兩側相對設置的梳狀模工作平面之間。

所述的防止薄板平面內壓縮失穩的夾持裝置，每個雙頭螺栓的兩端伸至左右相對設置的梳狀模之外，每個雙頭螺栓的兩側設置用于向左右兩側的梳狀模施加側應力的彈簧；或者，左右兩側的梳狀模外部設置用于向左右兩側的梳狀模施加側應力的氣動、電動或液壓裝置。

所述的防止薄板平面內壓縮失穩的夾持裝置，每個雙頭螺栓在兩端加工有螺紋，雙頭螺栓的中間為梳狀模可相對于雙頭螺栓自由滑動的光滑圓柱。

所述的防止薄板平面內壓縮失穩的夾持裝置，在左下梳狀模、左上梳狀模的外側分別安裝有可穿過左下梳狀模、左上梳狀模的頂出螺栓，頂出螺栓與左下梳狀模以及左上梳狀模之間以螺紋形式配合；或者，在右下梳狀模、右上梳狀模的外側分別安裝有可穿過右下梳狀模、右上梳狀模的頂出螺栓，頂出螺栓與右下梳狀模以及右上梳狀模之間以螺紋形式配合。

所述的防止薄板平面內壓縮失穩的夾持裝置，左下梳狀模呈倒“T”字形，兩側各有一個用于固定連接左導柱的螺紋孔Ⅰ，中間突出部分為梳齒狀結構；左上梳狀模呈正“T”字形，兩側各有一個定位通孔Ⅰ，定位通孔Ⅰ與左下梳狀模1固定的左導柱相對，中間突出部分為梳齒狀結構；

右下梳狀模呈倒“T”字形，兩側各有一個用于固定連接右導柱的螺紋孔Ⅱ，中間突出部分為梳齒狀結構；右上梳狀模呈正“T”字形，兩側各有一個定位通孔Ⅱ，定位通孔Ⅱ與右下梳狀模3固定的右導柱相對，中間突出部分為梳齒狀結構。