[發明專利]一種扭簧應力松弛的動態測試方法

有效

• 申請號: 201810533327.3
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN110542522B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 張慧博;李志鵬;金偉;任德春
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01N3/32
• 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

1.一種扭簧應力松弛的動態測試方法，其特征在于，采用計算機程序控制扭轉試驗機循環載荷加載方式，模擬扭簧的實際使用工況，一個周次的循環中包含模擬實際工況的微動循環；根據使用工況，在上下限扭轉角度包括上下限的范圍內、在加載和/或卸載過程中的任何角度，加載所需次數和振幅的微動循環，并與試驗前的初始扭矩值進行對比，確定其應力松弛行為；

扭簧每個工作循環后都由計算機程序控制測定其扭矩值，并與試驗前的初始扭矩值進行對比，如果扭矩值降低扭矩值最低容限值x%以上，試驗結束；如果扭矩值降低小于扭矩值最低容限值x%，繼續試驗，直至達到指定工作循環后，試驗結束；

所述的扭簧應力松弛的動態測試方法，具體步驟如下：

（1）制備扭簧樣品，將扭簧安裝于夾具；

（2）根據實際使用工況，確定總循環周次N，加載角的最小扭轉角α、最大扭轉角β，微動角θ以及振幅△θ和振動次數n，扭矩值最低容限值x%；

（3）根據實際使用工況，將扭簧扭轉到最小扭轉角；

（4）根據實際使用工況，將扭簧扭轉到微動角；

（5）根據實際使用工況，在微動角附近做n次振幅為△θ的微動循環；

（6）根據實際使用工況，如果存在兩個以上的微動循環，則重復上述步驟4~5；

（7）根據實際使用工況，將扭簧加載到最大扭轉角，測定扭矩值，并與試驗前的初始扭矩值進行對比，如果扭矩值降低扭矩值最低容限值x%以上，試驗結束；如果扭矩值降低小于扭矩值最低容限值x%，繼續試驗；

（8）重復上述步驟3~7，直至循環次數達到總循環周次N后，試驗結束；

夾具的組成和結構如下：

夾具由夾頭A、夾頭B、芯桿三個部分組成，夾頭A的外側端與扭轉試驗機從動夾頭端連接，夾頭A外側端的尺寸與形狀由扭轉試驗機從動夾頭端的尺寸和形狀確定；夾頭A的內側端與扭簧端部連接，夾頭A內側端的尺寸與形狀由扭簧端部的尺寸和形狀確定；夾頭B的外側端與扭轉試驗機主動夾頭端連接，夾頭B外側端的尺寸與形狀由扭轉試驗機主動夾頭端確定；夾頭B的內側端與扭簧端部連接，夾頭B內側端的尺寸與形狀由扭簧端部的尺寸和形狀確定；芯桿兩端分別與夾頭A和夾頭B連接，扭簧套在芯桿上分別與夾頭A和夾頭B的內側連接。

2.根據權利要求1所述的扭簧應力松弛的動態測試方法，其特征在于，總循環周次N為≥10，加載角的最小扭轉角α為1°~360°，加載角的最大扭轉角β為1°~36000°，微動角θ為α≤θ≤β，振幅△θ為≤0.4(β-α)，振動次數n為≥2，扭矩值最低容限值x%為≤10%。

3.根據權利要求1至2之一所述的扭簧應力松弛的動態測試方法，其特征在于，扭簧材料和形狀不受限制。

4.根據權利要求1至2之一所述的扭簧應力松弛的動態測試方法，其特征在于，扭簧樣品尺寸與夾具尺寸根據需要進行調整，互不受限。

5.根據權利要求1至2之一所述的扭簧應力松弛的動態測試方法，其特征在于，能夠實時測量和記錄扭轉角對應的扭矩值，能夠實時反映扭簧使用時的應力松弛情況。