[實用新型]一種用于平面應力狀態疲勞測試的裝置

有效

• 申請號: 201320188336.6
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN203148787U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 魏東;敖凱軍;楊鈺;陳璞;韓斐;畢大園;李猛;黃旌;汪洋
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍第一航空學院
• 主分類號: G01N3/14
• 分類號: G01N3/14;G01N3/38
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 徐園園

技術領域

本實用新型涉及應力測試裝置技術領域。

背景技術

工程中的各種薄壁結構件或者板材，航空結構件中的蒙皮、腹板、肋板等，這些結構件在工程實際中常見的一種承載形式即平面應力狀態。工程中需要在平面應力狀態進行試驗測試及研究，如研究某些材料的平面應力狀態的性能，或者一些平面應力傳感器的測試、標定等，因此需要一種裝置。該裝置首先能在指定的材料上有效的形成平面應力狀態，且更換材料方便以便于對不同的材料進行研究；其次形成的平面應力狀態是能逐級加載、大小可控，直至加載到材料本身屈服或破壞；第三能對該材料施加交變載荷，便于研究其動態及疲勞性能；最后當材料等條件是已知時，反過來也能通過該裝置完成對傳感器的性能測試及標定等。其相應的性能指標有靜載時的平面應力狀態的大小、主應力的方向等，施加疲勞載荷時的最大應力、最小應力、平均應力、幅值比、頻率、循環次數等。

傳統的力學試驗方法是采用通用的萬能試驗機或疲勞試驗機加載，對于這些通用的試驗設備，其加載控制性、針對性都不理想；如萬能試驗機施加的是位移載荷，該載荷非靜態載荷，載荷大小不方便準確控制，并且無法施加疲勞載荷；如采用疲勞試驗機加載，同樣無法實現靜載且平面應力狀態不便于實現，存在不便于同步測試等問題。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種用于平面應力狀態測試的裝置，為材料的平面應力狀態測試或相應傳感器的測試標定提供方便的平臺。

本發明創造為實現上述發明目的，采用以下技術方案：

本發明創造的用于平面應力狀態疲勞測試的裝置，包括各個橫截面上表面的應力、應變沿軸向為單向應力，且大小相等的等強度梁；等強度梁通過一端的固定面固定在支柱上，支柱與底座固定連接；等強度梁另一端構成自由端。

進一步的，所述等強度梁呈梯形形狀。

進一步的，還包括支撐等強度梁防止等強度梁長期在非測試狀態變形損壞的撐桿，撐桿與底座連接。

進一步的，所述底座上設有調節底座高度的支座及實現底座移動的輪子。

進一步的，還包括設置在等強度梁的自由端的靜態加載模塊。

進一步的，所述靜態加載模塊包括懸吊在自由端加載點的下部對等強度梁加載的帶掛鉤的托盤，托盤內設有砝碼；通過增減托盤上砝碼對等強度梁逐級施加靜態載荷。

進一步的，還包括設置在等強度梁的自由端的動態加載模塊。

進一步的，所述動態加載模塊包括離心振子電機，所述離心振子電機通過安裝固定配件安裝在等強度梁的自由端加載點上部；通過電機調速器實現對電機開關控制和對電機速度的控制。

進一步的，還包括設置在等強度梁上的安裝測試板的安裝座。

進一步的，測試板上設有傳感器。

由于采用了上述技術方案，本發明創造具有如下有益效果：

1、本實用新型的平面應力狀態疲勞測試裝置，以等強度梁為基礎，在梁的末端安裝托盤，通過砝碼對裝置實現靜態加載，保證了所施加靜態載荷的準確性。

2、在等強度梁的末端安裝帶離心振子的電機及相應的電機調速器，偏心電機工作時配合砝碼，即可實現一定頻率的動態載荷，從而達到對測試板疲勞試驗測試的目的；并根據需要控制調節疲勞載荷的大小、周期等，解決了疲勞試驗機使用標準試件不便于實現平面應力的問題。

3、被測材料加工成板材安裝在等強度梁上，板材在梁載荷作用下方便產生準確可控的靜態平面應力，直到測試板材料本身屈服或破壞（>5000με），克服了萬能試驗機施加位移載荷不便于準確試驗的問題。

4、安裝座與測試板間通過螺栓固定，便于根據需要方便更換被測材料、尺寸等，便于對不同材料進行性能測試研究。

5、如果測試板材料已知，結合分析計算和標準傳感器，可對平面應變傳感器如電阻應變片、光纖傳感器等進行性能測試及標定等。

附圖說明

圖1為本實用新型優選實施的整體結構示意圖；

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。