[發明專利]一種高低溫可調的雙向拉伸裝置及方法

在審

• 申請號: 202011097612.9
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112098215A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 陽振峰;管延智;李強;陳卓;陳曉宇
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/18;G01N3/04;G01B11/02
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

本發明提供一種高低溫可調的雙向拉伸裝置及方法，裝置包括環境箱、底座、x正向拉伸機構、x負向拉伸機構、y正向拉伸機構和y負向拉伸機構；x正向拉伸機構的拉伸筒的端部、x負向拉伸機構的拉伸筒的端部、y正向拉伸機構的拉伸筒的端部和y負向拉伸機構的拉伸筒的端部各密封穿過環境箱一面的圓孔而延伸到環境箱的內部；被測試件位于環境箱的內部。具有以下優點：能夠完成在配備加熱裝置的條件下，基于交流伺服電機的高精度控制進行正交雙軸的變比例/變應變率雙向拉伸試驗，也可進行單向拉伸、壓縮試驗，尤其實現了雙向拉伸時的溫度調節，實現對被拉伸試件性能的全面控制，進而得到精確的被試驗試件的雙向拉伸性能。

技術領域

本發明屬于金屬材料力學性能實驗技術領域，具體涉及一種高低溫可調的雙向拉伸裝置及方法。

背景技術

板材成形過程中，大多數情況下板材處于復雜應力狀態，板面內一般為雙向應力狀態。不同應力狀態下，板料的變形行為明顯不同，且由于冷軋板有明顯的各向異性，導致這種差別更加明顯。因此，僅僅采用傳統的單向拉伸試驗方法所獲取的材料性能進行板料變形行為的相關研究遠遠不夠，而挖掘板料雙向加載力學性能，進而確立精確的材料模型迫在眉睫。

采用十字形試件進行雙向拉伸試驗是近幾年發展起來的研究各向異性板料變形行為的實驗方法，該方法通過控制兩軸的載荷或位移大小，使中心區處于不同的應力應變狀態，從而得到不同加載路徑下雙拉區的任意屈服點，目前成為該領域的研究熱點。從我國工業化的進程看，雙向加載試驗機的需求將會越來越強烈。

然而，世界范圍內已有的雙向拉壓試驗機，主要是基于液壓控制的雙向拉壓試驗機，具有拉伸試驗精確控制難、裝置的復雜程度較高、試驗機現場衛生條件差等諸多問題。另外，溫度是材料加工成型過程的重要影響因素，如何靈活實現對被拉伸試件溫度的調節，也是目前需要解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種高低溫可調的雙向拉伸裝置及方法，可有效解決上述問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種高低溫可調的雙向拉伸裝置，包括：環境箱(1)、底座(2)、x正向拉伸機構(3-1)、x負向拉伸機構(3-2)、y正向拉伸機構(3-3)和y負向拉伸機構(3-4)；

所述底座(2)包括中心床身、x正向周邊床身、x負向周邊床身、y正向周邊床身和y負向周邊床身；其中，所述中心床身包括中心底座(2-1)和中間圍板(2-2)；所述中間圍板(2-2)包圍設置在所述中心底座(2-1)的外部；所述x正向周邊床身穿過所述中間圍板(2-2)后與所述中心底座(2-1)的前邊固定；所述x負向周邊床身穿過所述中間圍板(2-2)后與所述中心底座(2-1)的后邊固定；所述y正向周邊床身穿過所述中間圍板(2-2)后與所述中心底座(2-1)的右邊固定；所述y負向周邊床身穿過所述中間圍板(2-2)后與所述中心底座(2-1)的左邊固定；所述x正向周邊床身、所述x負向周邊床身、所述y正向周邊床身和所述y負向周邊床身呈十字形排列；所述x正向周邊床身、所述x負向周邊床身、所述y正向周邊床身和所述y負向周邊床身的結構均相同，包括：上底座(2-3)和下底座(2-4)，所述上底座(2-3)與所述下底座(2-4)通過螺釘連接；

所述x正向拉伸機構(3-1)固定在所述x正向周邊床身的上面；所述x負向拉伸機構(3-2)固定在所述x負向周邊床身的上面；所述y正向拉伸機構(3-3)固定在所述y正向周邊床身的上面；所述y負向拉伸機構(3-4)固定在所述y負向周邊床身的上面；

所述環境箱(1)固定在所述中心底座(2-1)的上面；所述環境箱(1)四面開有圓孔，所述x正向拉伸機構(3-1)的拉伸筒的端部、所述x負向拉伸機構(3-2)的拉伸筒的端部、所述y正向拉伸機構(3-3)的拉伸筒的端部和所述y負向拉伸機構(3-4)的拉伸筒的端部各密封穿過所述環境箱(1)一面的圓孔而延伸到所述環境箱(1)的內部；被測試件位于所述環境箱(1)的內部；所述環境箱(1)為高低溫可調的環境箱。