[發明專利]用于試件的載荷試驗的設備和方法

有效

• 申請號: 201410220374.4
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104215503B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: M·U·凱斯馬頓
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民,趙硯猛

技術領域

本發明大體涉及材料載荷試驗，更具體的涉及用于樣品材料試件的載荷試驗的設備和方法。

背景技術

關于材料的強度性質和性能的信息在部件和零件設計中是關鍵性的，特別是在航空和航天工業中。通常，這種信息通過對材料樣品進行載荷試驗并且在各種載荷條件下觀察其性能狀態來獲得。例如，被稱為試件的材料小樣品可以被施加拉伸載荷或壓縮載荷并且測試到破壞。

試件通常制造成包括為連接于測試夾具或機器而配置的特定的特征。例如，在試件上制有若干接頭，并且以小孔鉆通該接頭，該接頭以螺栓固定于測試夾具。在完成測試之后，必需卸下螺栓并且從測試夾具取下該試件。因此，測試新材料的過程既費時間又成本高。例如，制造和實驗試件的過程可能需要兩到六個月。

在新復合材料的開發中，與測試該復合材料和復合材料的各種配置有關的時間和成本可能太高。例如，復合結構具有許多不同分層的組合將需要大量的多試件測試。

因此，本領域的技術人員在材料載荷試驗領域繼續努力研究和開發。

發明內容

在一個實施例中，所公開的用于試件載荷試驗的設備可以包括試驗框架和連接于該試驗框架的一對間隔開的載荷平衡組件，該對載荷平衡組件的每個載荷平衡組件包括連接于該試驗框架的載荷均衡機構和多個間隔開的載荷板，該多個載荷板的每個載荷板具有可樞轉地連接于該載荷均衡機構的第一端，和第二端，每個載荷板的第二端包括配置為摩擦地接合試件的端部的摩擦夾持器，其中，該對載荷平衡組件的至少一個載荷平衡組件可以相對于相對的載荷平衡組件沿著運動軸線移動以將載荷傳遞給試件。

在另一個實施例中，所公開的用于試件載荷試驗的設備可以包括至少一個負載平衡組件，其配置為保持試件的端部并且通過沿著軸線運動將軸向載荷傳遞給試件，該載荷平衡組件包括載荷均衡機構和多個間隔開的載荷板，該多個載荷板的每個載荷板具有第一端和第二端，該第一端可樞轉地連接于該載荷均衡機構，而第二端包括配置為摩擦地接合試件的端部的摩擦夾持器。

在另一個實施例中，所公開的用于試件載荷試驗的設備可以包括至少一個負載平衡的組件，其配置為保持試件的端部并且通過沿著軸線運動將軸向載荷傳遞給試件，該負載平衡組件包括載荷均衡機構和多個間隔開的載荷板，該多個載荷板的每個載荷板具有第一端和第二端，該第一端可樞轉地連接于該載荷均衡機構，而第二端包括配置為摩擦地接合試件的端部的摩擦夾持器，該摩擦夾持器可以包括在開口內可調節地連接于載荷板，配置為摩擦地接合試件的基本平面表面的夾緊楔；配置為將該夾緊楔定位在該開口內的調節機構；以及配置為使該夾緊楔和載荷板相互連接的連接器，該連接器配置為允許夾緊楔相對于載荷板運動。

在另一個實施例中，公開一種用于試件載荷試驗的方法，該方法可以包括如下步驟：(1)提供試驗試件；(2)提供一對載荷平衡組件，每個載荷平衡組件包括載荷均衡機構和多個間隔開的載荷板，該多個載荷板的每個載荷板包括第一端和第二端，該第一端可樞轉地連接于該載荷均衡機構，而第二端包括摩擦夾持器；(3)將該試件連接在該對載荷平衡組件之間；(4)對該試件施加載荷。

從下面的詳細說明、附圖和權利要求，將看到所公開的用于試件載荷試驗的設備和方法的其他實施例。

附圖說明

圖1是所公開的用于試件載荷試驗的設備的一個實施例的前側視透視圖；

圖2是所公開的用于試件載荷試驗的設備的側視立面圖；

圖3是所公開的用于試件載荷試驗的設備的前視立面圖；

圖4是示出所公開的用于試件載荷試驗的設備的方塊圖

圖5是所公開的用于試件載荷試驗的設備的載荷平衡組件的一個實施例的前側視透視圖；

圖6是載荷平衡組件的側視立面圖；

圖7是載荷平衡組件的前視立面圖；

圖8是載荷平衡組件的放大的前視立面圖；

圖9是所公開的用于試件載荷試驗的設備的摩擦夾持器的實例的側視示意圖；

圖10是所公開的用于試件載荷試驗的設備的摩擦夾持器的另一實例的側視示意圖；

圖11是所公開的用于試件載荷試驗的方法的流程圖。

具體實施方式

下面的詳細描述參照示出了本發明的具體的實施例的附圖。具有不同結構和操作的其他實施例不脫離本發明的范圍。同樣的附圖標記可以適用于不同附圖中的相同的元件或部件。