[發明專利]一種用于疲勞裂紋擴展速率測試的裝配式夾具

在審

• 申請號: 201810864472.X
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109030194A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 張建仁;馬亞飛;郭忠照;王磊;彭建新
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

本發明公開了一種用于疲勞裂紋擴展速率測試的裝配式夾具，包括夾具本體、銷軸支撐件、試件夾持件和銷軸，所述夾具本體的一端設置有用于與試驗機連接固定的連接件，另一端具有U型夾持部，所述U型夾持部的U型開口背向于所述連接件，所述U型夾持部的兩個耳片上均開設有安裝孔；所述銷軸支撐件可拆卸地設置在所述安裝孔內，所述銷軸支撐件具有銷軸安裝孔；用于在厚度方向上夾持試件的所述試件夾持件可拆卸地設置在U型開口內，所述試件夾持件呈U型；所述銷軸的兩端支撐于所述銷軸安裝孔內。本發明對不同尺寸的緊湊拉伸試件具有很好的適用性，且各組成部分的安裝與拆卸十分方便、靈活。本裝置構造簡單、操作方便、造價低、安全性強。

技術領域

本發明涉及疲勞裂紋擴展速率測試技術領域，具體涉及一種用于疲勞裂紋擴展速率測試的裝配式夾具。

背景技術

在金屬材料試驗方面，疲勞裂紋擴展速率是反映金屬材料疲勞性能的重要參數。測試過程中，通常先把待測材料加工成標準緊湊拉伸試件，然后對其進行疲勞裂紋擴展速率測試。詳細測試流程與方法在規范《Standard test method for measurement offatigue crack growth rates》中已有明確要求。如圖1所示，試件通常呈長方形，試件長度方向上的中部設置有一個機加工缺口，該缺口從一側邊緣向試件內部延伸且該缺口的延伸方向平行于試件的寬度方向，關于該缺口對稱設置有用于固定試件的固定孔。現有疲勞裂紋擴展速率測試所需的加載夾具多根據某一特定尺寸的測試件，加工出與其相配套的夾具，對不同尺寸緊湊拉伸試件的可調節性差，從而導致適用范圍受到限制，當需要對不同尺寸（固定孔孔徑不同、試件厚度不同）的試件進行測試時，必須把整個夾具全部拆除更換新的相適應的夾具，操作效率低下，而且針對不同尺寸的試件均配備完整的夾具裝備不利于節約測試成本。另外，已有的加載夾具多為一個整體，不具備自由安裝與拆卸的功能，不便于存放，可裝配性有待進一步改進。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明提供了一種經濟可行、實用性強、使用方便的裝配式疲勞裂紋擴展速率測試裝配式夾具。具體技術方案如下。

一種用于疲勞裂紋擴展速率測試的裝配式夾具，包括夾具本體，所述夾具本體的一端設置有用于與試驗機連接固定的連接件，另一端具有U型夾持部，所述U型夾持部的U型開口背向于所述連接件，所述U型夾持部的兩個耳片上均開設有安裝孔；其特征在于，所述夾具還包括有：

可拆卸地設置在所述安裝孔內的銷軸支撐件，所述銷軸支撐件具有銷軸安裝孔；

可拆卸地設置在U型開口內的用于在厚度方向上夾持試件的試件夾持件，所述試件夾持件呈U型；以及兩端支撐于所述銷軸安裝孔內的銷軸。

采用上述裝配式的夾具，銷軸穿過用于測試疲勞裂紋擴展速率的試件的固定孔后兩端支撐于兩個銷軸安裝孔內，試件夾持件在厚度方向上夾持試件，確保試件穩定可靠地被固定在夾具本體上，銷軸支撐件和試件夾持件均是可拆卸地設置在夾具本體上，當需要測試不同尺寸的試件時，可以快速地更換合適的銷軸支撐件和試件夾持件，而不需要對整個夾具進行更換，不僅有利于提高操作的效率，還能較大幅度的降低夾具的成本。

進一步地，所述銷軸支撐件為圓筒形，所述銷軸支撐件的外輪廓和所述安裝孔的內輪廓相匹配，所述銷軸安裝孔的內徑與所述銷軸的外徑相匹配。

進一步地，所述試件夾持件的外輪廓與所述U型夾持部的內輪廓相匹配，所述試件夾持件的U型開口的寬度和試件的厚度相匹配。

進一步地，所述銷軸支撐件的外壁上設置有沿著軸向延伸的T型凸起，所述安裝孔的側壁上設置有與所述T型凸起相匹配的T型槽。T型槽和T型凸起的配合能夠更好地將銷軸支撐件可拆卸地設置在U型夾持部的安裝孔內。

進一步地，所述試件夾持件的外壁上設置有T型凸起，所述U型夾持部的內壁上設置有與所述T型凸起相匹配的T型槽。T型槽和T型凸起的配合能夠更好地將試件夾持件可拆卸地設置在U型夾持部的U型開口內。