[發明專利]一種脆性材料拉伸強度測試裝夾裝置

在審

• 申請號: 202010751016.1
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111855393A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 樊鳴鳴;顧昊;王敏;余興;馮紅全;何利華;玄曉波;樊康
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;周乃鑫

一種脆性材料拉伸強度測試裝夾裝置，包含兩組結構相同的裝夾設備，裝夾設備包含柔性繩索機構和試樣粘接套筒機構，試樣粘接套筒機構粘結住試樣的一端，并通過柔性繩索機構連接至拉伸機的上接頭拉桿或下接頭拉桿。試樣粘接套筒機構包含粘接套筒和螺桿，螺桿的一端連接柔性繩索機構，另一端與所述的粘接套筒通過螺紋副連接，試樣的一端伸入所述的粘接套筒中，并通過膠粘劑將試樣與粘接套筒和螺桿粘結，柔性繩索機構包含通過柔性繩索相連的兩個U型扣。本發明保證了在拉力作用下試樣的中心線與拉力作用線處于同一直線上，避免了試樣受到額外的彎曲和扭曲，保證了測試結果的準確可靠，令試樣夾持端受力均勻，保證試驗能夠成功進行。

技術領域

本發明涉及一種脆性材料拉伸強度測試裝夾裝置。

背景技術

脆性材料是在外力作用下(如拉伸、彎曲)僅產生很小變形的即破壞斷裂的材料

陶瓷材料是現代經濟建設和國防建設中一類重要的材料，相比其他固體材料，陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、高硬度等優點，但是由于它的脆性，陶瓷材料也是最容易發生突發事故，最不安全的材料。陶瓷材料的抗壓強度遠大于抗拉強度，其破壞基本都是由拉應力引起，所以研究陶瓷類脆性材料的拉伸力學性能，直接測試脆性材料的拉伸強度有非常重要的意義。

由于拉伸試驗要求試樣內的應力為均勻應力，這對脆性材料很難實現。因為試驗要求拉伸試驗機夾頭能緩沖夾緊力，并且絕對垂直對中，不可偏斜，否則脆性材料試樣會由于受到額外的夾緊力、彎曲和扭曲而意外破壞，這使得拉伸試驗費用高并且測試數據精度難以保證。

為了解決偏心度的影響，日本JISRI606標準中規定，在拉伸試驗系統中引入對中裝置、軸承、緩沖保持裝置等，將彎曲應變成分控制在10％以內。而美國的ASTM標準中，彎曲應變成分限制在5％以內。GB/T 23805—2009《精細脆性材料室溫拉伸強度試驗方法》也提出了在進行脆性材料材料拉伸試驗時，須對其彎曲度進行校驗以保證軸向對中。目前，中國專利文獻任未見可同時解決以上問題的有效方法。

發明內容

本發明提供一種脆性材料拉伸強度測試裝夾裝置，保證了在拉力作用下試樣的中心線與拉力作用線處于同一直線上，避免了試樣受到額外的彎曲和扭曲，保證了測試結果的準確可靠，令試樣夾持端受力均勻，應力集中小，避免試樣在夾持端破壞的可能，保證試驗能夠成功進行。

為了達到上述目的，本發明提供一種脆性材料拉伸強度測試裝夾裝置，包含：兩組結構相同的裝夾設備，每組裝夾設備分別將試樣的上端和下端連接至拉伸機的上接頭和下接頭；

所述的裝夾設備包含柔性繩索機構和試樣粘接套筒機構，所述的試樣粘接套筒機構粘結住試樣的一端，并通過柔性繩索機構連接至拉伸機的上接頭拉桿或下接頭拉桿；

所述的試樣粘接套筒機構包含粘接套筒和螺桿，所述的螺桿的一端連接柔性繩索機構，另一端與所述的粘接套筒通過螺紋副連接，試樣的一端伸入所述的粘接套筒中，并通過膠粘劑將試樣與粘接套筒和螺桿粘結；

所述的柔性繩索機構包含通過柔性繩索相連的兩個U型扣，每個U型扣都包含U型彎和螺釘，所述的柔性繩索連接在所述的U型彎上，所述的螺釘與所述的螺桿的另一端或拉伸機的上接頭拉桿或下接頭拉桿通過轉動副連接。

試樣粘結深度d滿足：

2πrdτπr²σ_b

其中，τ是膠粘劑的實際剪切強度，r是試樣的直徑，σ_b是試樣的實際拉伸強度。

所述的粘接套筒在邊緣處外徑逐漸減小。

所述的粘接套筒內壁周向開槽，外壁周向開槽。

所述的柔性繩索通過纏繞或卡扣方式固定連接在所述的U型扣的U型彎上。