[實用新型]一種模擬金屬板材拉伸-剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的試驗夾具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920375583.4
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN209802841U
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 婁燕山;張沖;徐帆;張琦
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 61215 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 賀建斌

一種模擬金屬板材拉伸?剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的試驗夾具，包括上、下底板，上、下底板通過連接頭和電子萬能拉伸材料試驗機連接；上底板下方連接有上旋轉(zhuǎn)體，上底板包括基板，基板下方設(shè)有第一弧形連接塊，弧形連接塊上設(shè)有多個底板孔；上旋轉(zhuǎn)體包括連接體，連接體和第二弧形連接塊連接，第二弧形連接塊上設(shè)有多個旋轉(zhuǎn)體孔，通過底板孔與旋轉(zhuǎn)體孔使用螺釘將上底板和上旋轉(zhuǎn)體進行固定連接；下底板上方連接有下旋轉(zhuǎn)體，下底板和上底板結(jié)構(gòu)相同，下旋轉(zhuǎn)體和上旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)相同；上、下旋轉(zhuǎn)體通過螺釘和蓋板連接，上旋轉(zhuǎn)體、下旋轉(zhuǎn)體和蓋板配合夾持試件；本實用新型能測定不同拉伸?剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的金屬板材的強度和損傷斷裂特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及材料力學(xué)性能單軸拉伸和剪切試驗測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬金屬板材拉伸-剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的試驗夾具。

背景技術(shù)

如今，有限元模擬分析(FEA)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于金屬板材成形實際生產(chǎn)中，成為重要的參考依據(jù)，為了準(zhǔn)確預(yù)測金屬板材成形極限、損傷行為和回彈等，有必要進行材料力學(xué)性能試驗，為材料模型的各項參數(shù)進行標(biāo)定。常見的試驗方法有單軸拉伸、雙軸拉伸、疊層壓縮、液壓脹形、剪切試驗等，最常用的試驗方法是單軸拉伸試驗，這些試驗通過搭配不同的試驗夾具可以在電子萬能拉伸材料試驗機上進行。

金屬板材成形過程中的應(yīng)力狀態(tài)是極其復(fù)雜的，但傳統(tǒng)的單軸拉伸試驗和剪切試驗方法只能測定金屬板材簡單應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)性能，不能模擬實際生產(chǎn)中金屬板材受到的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，因此有必要設(shè)計能夠模擬復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的試驗夾具來測定拉伸-剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的金屬板材的強度和損傷斷裂特性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供了一種模擬金屬板材拉伸-剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的試驗夾具，可搭載在電子萬能拉伸材料試驗機上進行單軸拉伸試驗，能測定不同拉伸-剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的金屬板材的強度和損傷斷裂特性。

為達到上述目的，本實用新型所采用技術(shù)方案為：

一種模擬金屬板材拉伸-剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的試驗夾具，包括上底板1和下底板2，上底板1的上端連接有連接頭8，下底板2的下端連接有連接頭8，上底板1、下底板2通過連接頭8和電子萬能拉伸材料試驗機連接；

所述的上底板1下方連接有上旋轉(zhuǎn)體3，所述的上底板1包括基板1-1，基板1-1下方設(shè)有第一弧形連接塊1-2，第一弧形連接塊1-2上設(shè)有多個底板孔5；所述的上旋轉(zhuǎn)體3包括連接體3-1，連接體3-1和第二弧形連接塊3-2連接，第二弧形連接塊3-2上設(shè)有多個旋轉(zhuǎn)體孔6，通過底板孔5與旋轉(zhuǎn)體孔6使用螺釘將上底板1和上旋轉(zhuǎn)體3進行固定連接；

所述的下底板2上方連接有下旋轉(zhuǎn)體4，下底板2和上底板1結(jié)構(gòu)相同，下旋轉(zhuǎn)體4和上旋轉(zhuǎn)體3結(jié)構(gòu)相同；

所述的上旋轉(zhuǎn)體3、下旋轉(zhuǎn)體4的連接體3-1通過螺釘和蓋板7連接，上旋轉(zhuǎn)體3、下旋轉(zhuǎn)體4的連接體3-1和蓋板7配合夾持不同規(guī)格的試件9。

所述的上底板1與上旋轉(zhuǎn)體3之間的角度通過底板孔5與旋轉(zhuǎn)體孔6之間的配合選擇；下底板2與下旋轉(zhuǎn)體4之間的角度通過底板孔5與旋轉(zhuǎn)體孔6之間的配合選擇。

所述的上底板1、下底板2具有中空結(jié)構(gòu)，呈上下左右對稱布置，能夠供上旋轉(zhuǎn)體3、下旋轉(zhuǎn)體4與蓋板7夾持試件9。

所述的上旋轉(zhuǎn)體3、下旋轉(zhuǎn)體4呈上下左右對稱布置。

所述的蓋片7表面加工有花紋，保證了試驗過程中試件9的準(zhǔn)確固定。

本實用新型的有益效果為：

相對于只能測定簡單應(yīng)力狀態(tài)的力學(xué)性能的傳統(tǒng)試驗夾具，本實用新型可以對更加復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)進行模擬，適用于多種拉伸-剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的實驗數(shù)據(jù)測量；本實用新型通過底板孔與旋轉(zhuǎn)體孔的不同配合方式，可以實現(xiàn)多種不同規(guī)格試件9的拉伸-剪切復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的加載試驗；本實用新型結(jié)構(gòu)布置簡單易懂，易于操作。