[實用新型]一種蠕變時效雙向拉壓試驗裝置

有效

• 申請號: 201720932006.1
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN207147866U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 湛利華;李賀;黃明輝;徐永謙;楊有良;周暢
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/02
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙)43214
• 代理人: 周曉艷,張文君

技術領域

本實用新型涉及金屬板材蠕變時效性能檢測領域，特別的，涉及一種蠕變時效雙向拉壓試驗裝置。

背景技術

隨著現代航空航天事業的迅猛發展，對飛機性能的要求越來越高，許多主承力構件如飛機的接頭、大梁、隔板、翼框等廣泛釆用整體化結構設計。蠕變時效成形技術是為制備大型整體壁板類構件而發展起來的一項新技術。

目前，人們仍主要采用單項拉伸試驗或雙向拉伸試驗方法研究鋁合金等材料的蠕變時效成形性能，雙向拉伸試驗主要有兩大類:①基于單向拉伸試驗進行雙向拉伸試驗；②采用兩個或多個獨立的驅動系統完成雙向拉伸。

第一類主要包括分多次單向拉伸實現雙向拉伸和設計相關機械機構完成雙向拉伸試驗。

①基于單向拉伸試驗進行雙向拉伸試驗。這種方法雖然可以達到不同的應變狀態,但由于這種方法是分多次不同方向拉伸達到的，其應變路徑無法控制。

②設計相關機械機構完成雙向拉伸試驗。這種方法是多數研究人員的選擇,但是由于現有的機械采用的都是采用直桿進行試驗，而由于多數拉伸機只能提供拉力，因此現有的機械結構只能對試件進行雙向拉伸試驗，而不能對試件進行雙向壓縮或者是一邊拉伸一邊壓縮試驗。

第二類主要是采用相互獨立的驅動系統進行雙向拉伸試驗，可實現對試件同時進行拉伸和壓縮試驗，但是裝置結構復雜，成本較高，限制了該方法的應用。

但是僅僅采用單向拉伸試驗或雙向確定板料的成形性能是遠遠不夠的，在一定的溫度下，無論是研究板料的成形極限圖(FDL)還是分析材料的各向異性，均需要通過開展雙向拉伸試驗、雙向壓縮試驗和一邊拉伸一邊壓縮試驗來準確且有效地研究材料的蠕變時效成形特性。

CN201210194623.8公開了一種測試金屬板材性能的雙向拉伸試驗裝置，該試驗裝置是由上連接結構、下連接結構、比例調節機構、夾具滑塊機構和連桿構成，這種結構屬于純機械結構，雖能有效實現雙向拉伸試驗，且可以按不同比例進行加載，但由于試件在拉伸的過程中所受到的拉伸力的方向不斷變化，因此，試樣受到的拉力與拉伸機提供的拉力的比值是不斷變化的值，試樣拉伸的位移和拉伸機的位移的比值也是變化的值；同時由于實驗設備控制系統很難保證試件所受的拉力和試件的變形速率為恒值，因此通過該實驗裝置很難開展具有特殊要求的拉伸實驗，比如在一定溫度下要求試件具有恒定應變速率的拉伸實驗。

因此，需要設計一種結構簡單、便于實現試件所受拉壓力或變形速率與拉伸機拉力或位移的比值為恒定值且能進行不同比例試驗加載，并能用于進行金屬板材十字形試件雙向拉伸、雙向壓縮和一邊拉伸一邊壓縮的試驗裝置。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種蠕變時效雙向拉壓試驗裝置，以解決現有技術結構不能對試件進行雙向壓縮或者是一邊拉伸一邊壓縮試驗的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種蠕變時效雙向拉壓試驗裝置，所述裝置包括上部件、下部件、四個導柱組件、四個滑塊組件和溫箱，所述上部件和所述下部件由上至下同中心軸線設置，所述下部件的中心部位與拉伸機的下連桿連接，所述上部件的中心部位與拉伸機的上連桿連接且上連桿為所述上部件提供豎直向上的拉力；

所述下部件的上表面設置有用于放置十字形試件的第二凹槽；所述第二凹槽的四個自由端的端部位置分別設置有用于放置所述滑塊組件的一個滑動槽，所述滑動槽的延伸方向和與之對應的第二凹槽的延伸方向一致；所述滑塊組件設置在所述滑動槽的內部且能沿所述滑動槽的延伸方向進行滑動；

四個所述導柱組件均設置在所述上部件和下部件之間，每個所述導柱組件包括由上至下串聯設置的直導柱和斜導柱，四個所述直導柱的上端部分別固定在所述上部件上，所述直導柱的下端部與所述斜導柱的上端部固定連接；所述斜導柱的下部以及所述十字形試件的自由端均與所述滑塊組件連接，且所述斜導柱的下部與所述滑塊組件的連接處和所述直導柱的上端部與所述上部件的連接處位于同一豎直面內；所述直導柱的中心軸線沿豎直方向，且所述斜導柱的中心軸線與所述直導柱的中心軸線呈105°-175°的夾角；

所述溫箱用于在試樣進行蠕變時效性能檢測時提供不同的溫度。

特別地，所述滑動槽具體為設置在下部件上且沿上下方向貫穿的第二通槽，所述第二通槽兩側壁上分別對稱設置有朝向所述第二通槽的T形凹槽，所述T形凹槽窄的一側朝向所述第二通槽，寬的一側遠離所述第二通槽，所述T形凹槽縱向方向的長度等于所述第二通槽縱向方向的長度。

特別地，所述滑塊組件包括滑塊、滾動軸承、連接桿和試件夾具；