[發明專利]一種拉伸-剪切和拉伸-扭轉耦合效應測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202010073778.0
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111272568B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 李道奎;李謹;崔達;周仕明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01N3/14
• 分類號: G01N3/14;G01N3/22;G01N3/24
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種拉伸-剪切和拉伸-扭轉耦合效應測量裝置，其特征在于，它包括試驗架（1）、加載裝置（4）和連接裝置（2）；

所述試驗架（1）用于固定和支撐所述連接裝置（2）、待測試驗件和加載裝置（4），并使連接后的待測試驗件和加載裝置（4）自由懸空；

所述連接裝置（2）包括上下兩部分，上端部分用于將待測試驗件的一端連接在所述試驗架（1）上，下端部分連接待測試驗件與加載裝置（4），以使待測試驗件一端固定于試驗架（1）上，另一端與加載裝置（4）連接，從而實現加載裝置（4）對待測試驗件施加作用力；

所述加載裝置（4）包括連接桿（41）和砝碼托盤（42）；所述連接桿（41）與所述連接裝置（2）的下端部分固定連接，所述砝碼托盤（42）連接在連接桿（41）的另一端，用于加載砝碼，以用于為待測試驗件施加向下的拉力；

還包括變形測量裝置（5），所述變形測量裝置（5）用于分析和計算待測試驗件在加載和卸載過程中的變形；

所述試驗架（1）包括試驗架架體和連接圓盤（12）；

所述試驗架架體為多根立柱連接上表面圓環組成的支撐結構，立柱的長度大于待測試驗件與加載裝置的長度之和，以使連接后的待測試驗件與加載裝置整體懸空；

所述試驗架架體的上表面圓環上有穿過圓心連接圓環的橫桿，所述橫桿中心位置設置有三個通孔，圓心位置的第一通孔（111）用于與連接裝置（2）連接，兩邊的兩個第二通孔（112）用于連接所述連接圓盤（12）；所述試驗架架體的多根立柱之間還間隔設置有橫梁（13），用于增強試驗架架體的穩定性；

所述連接圓盤（12）為圓盤外連接有圓環的結構，圓盤與圓環之間空隙形成滑槽（121），所述滑槽（121）與圓盤圓心之間的距離和試驗架架體上表面橫桿上的第二通孔（112）與第一通孔（111）之間的距離相同，以通過尺寸匹配的螺釘螺母經橫桿上的第二通孔（112）和滑槽（121）將試驗架架體和連接圓盤（12）連接，轉動連接圓盤（12）使螺釘螺母在滑槽（121）內轉動以實現連接圓盤（12）下方的連接裝置（2）及待測試驗件在試驗架（1）上活動連接；

所述連接圓盤（12）的圓盤中心有中心通孔，與試驗架架體上表面橫桿上的第一通孔（111）位置對應，用于使連接件穿過與連接裝置（2）連接。

2.如權利要求1所述的拉伸-剪切和拉伸-扭轉耦合效應測量裝置，其特征在于，所述連接裝置（2）包括上端夾具（21）和下端夾具（22）；

所述上端夾具（21）和下端夾具（22）均呈U型，上端夾具（21）用于將待測試驗件固定在試驗架架體上表面的橫桿中間；下端夾具（22）用于連接所述待測試驗件和加載裝置；

所述上端夾具（21）的U型底部中間有第三通孔（211），用于連接圓盤（12）和試驗架架體上表面的橫桿；所述上端夾具（21）U型兩個側邊上分別設有在同一軸線上的第四通孔（212），用于連接待測試驗件；

所述下端夾具（22）的U型底部有第五通孔（213），用于連接加載裝置（4）的連接桿（41）；所述下端夾具（22）的U型兩個側邊上分別設有在同一軸線上的第六通孔（214），用于連接待測試驗件。

3.如權利要求2所述的拉伸-剪切和拉伸-扭轉耦合效應測量裝置，其特征在于，所述連接裝置（2）還包括夾塊（23）；

所述夾塊（23）為方形結構，其表面有位于中心位置的第七通孔（215）和沿中心對稱設置的多個第八通孔（216）；

所述夾塊（23）每兩塊作為一組使用，分別用于設置在所述上端夾具（21）和/或下端夾具（22）的U型側邊的外側和內側，以夾持待測試驗件和U型的一個側邊；

所述夾塊（23）表面的第七通孔（215）與上端夾具U型側邊上的第四通孔（212）和/或下端夾具（22）的第六通孔（214）的位置對應，用于供連接上端夾具（21）與待測試驗件和/或下端夾具（22）與待測試驗件的連接件穿過；

所述第八通孔（216）位于待測試驗件與上端夾具（21）和/或下端夾具（22）連接位置之外，緊固件穿過兩塊夾塊（23）對應位置的第八通孔將兩塊夾塊（23）連接，以將夾持的待測試驗件與U型的一個側邊緊固。