[發(fā)明專利]高強鋼薄板彎曲測試方法及其裝置

有效

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• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108225937B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓飛;李明剛
• 申請（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

本發(fā)明公開了一種強鋼薄板彎曲測試方法及其裝置，包括螺紋傳動組合、彎曲臂，螺旋傳動組合包括滾珠絲杠及絲杠副滑塊，滾珠絲杠與伺服電機連接，絲杠副滑塊安裝在線性滑軌中；彎曲臂包括左彎曲臂和右彎曲臂，左彎曲臂和右彎曲臂結(jié)構(gòu)相同并對稱安裝，左彎曲臂為L狀結(jié)構(gòu)件，左彎曲臂左端安裝在左內(nèi)夾式雙軸芯滑軌上，右端夾持試樣，左彎曲臂中部的折彎處與左拉桿鉸接，左拉桿另一端與底桿鉸接，底桿與拉壓力傳感器固定連接，拉壓力傳感器通過一個固定支座與絲杠副滑塊固定連接。可實現(xiàn)連續(xù)、小接觸地金屬板材彎曲，很好的解決薄板彎曲測試所遇到的問題，為研究高強鋼薄板在彎曲狀態(tài)下的力學(xué)性能提供了較佳的解決方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工程測試技術(shù)，尤其涉及一種高強鋼薄板彎曲測試方法及其裝置。

背景技術(shù)

在工程測試技術(shù)領(lǐng)域，大量的實驗及研究表明，對于金屬材料，通過彎曲實驗得到的材料模型在本質(zhì)上更能夠體現(xiàn)材料的真實力學(xué)性能。這是因為，材料在拉伸實驗中所表現(xiàn)出的力學(xué)性能受到很多因素的影響，諸如應(yīng)變速率，材料自身內(nèi)部的缺陷等。而通過進行材料的彎曲實驗，則能夠很好的解決這些問題。并能夠更準確的反映出金屬材料的真實力學(xué)性能。

國家標準“金屬材料彎曲試驗方法”(GB/T232-2010)規(guī)定了測定金屬材料承受彎曲變形能力的試驗方法，給出了兩只輥與彎曲壓頭的三點加載裝置概念、試驗方法和計算公式。

對于傳統(tǒng)的四點彎加載裝置，由于與試件接觸部位較多，容易引入局部變形如壓痕等，增加了接觸應(yīng)力的影響，而且容易出現(xiàn)頸縮和屈曲等幾何不穩(wěn)定。歷史上還有研究人員利用凸輪機構(gòu)、杠桿機構(gòu)等原理設(shè)計純彎曲裝置，但其共同的缺點是引入了大量部件(液壓缸、交流伺服電機、齒輪等)導(dǎo)致裝置的過于復(fù)雜，不利于加工制造、調(diào)節(jié)以及后期維護。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高強鋼薄板彎曲測試方法及其裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的高強鋼薄板彎曲測試方法，包括下列步驟：

試件安裝：將切割好的薄板試件一端至于左彎曲臂的壓片一與壓片二間，通過螺釘固定緊；

平衡調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)左彎曲臂和右彎曲臂，使得對稱分布，試件保持水平，將右彎曲臂的壓片通過螺釘固定緊，完成安裝；

控制伺服電機開始測試，底桿和拉壓力傳感器隨著滾珠絲杠滑塊向下運動，此時，左彎曲臂順時針轉(zhuǎn)動同時由于試件彎曲力作用隨滑軌向左移動，而右彎曲臂恰恰相反，這使得試件兩端產(chǎn)生一個力偶，促使試件產(chǎn)生彎曲變形；

當試件彎曲到一定程度后，控制伺服電機停止運動，通過拉壓力傳感器記錄拉伸載荷N以及滾珠絲杠副移動的距離ΔL；

通過彎曲原理及公式可以計算出彎矩-曲率的關(guān)系，并轉(zhuǎn)化為真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。

本發(fā)明的高強鋼薄板彎曲測試裝置，包括螺旋傳動組合、彎曲臂，所述螺旋傳動組合包括滾珠絲杠及絲杠副滑塊，所述滾珠絲杠與伺服電機連接，所述絲杠副滑塊安裝在線性滑軌中；

所述彎曲臂包括左彎曲臂和右彎曲臂，所述左彎曲臂和右彎曲臂結(jié)構(gòu)相同并對稱安裝，下面以所述左彎曲臂的安裝結(jié)構(gòu)進行描述：

所述左彎曲臂為L狀結(jié)構(gòu)件，所述左彎曲臂左端安裝在左內(nèi)夾式雙軸芯滑軌上，右端夾持試樣，所述左彎曲臂中部的折彎處與左拉桿鉸接，所述左拉桿另一端與底桿鉸接，所述底桿與拉壓力傳感器固定連接，所述拉壓力傳感器通過一個固定支座與所述絲杠副滑塊固定連接，所述試件為矩形鋼薄板。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的高強鋼薄板彎曲測試方法及其裝置，可實現(xiàn)連續(xù)、小接觸地金屬板材彎曲，很好的解決薄板彎曲測試所遇到的問題，為研究高強鋼薄板在彎曲狀態(tài)下的力學(xué)性能提供了較佳的解決方法。

附圖說明