[發(fā)明專(zhuān)利]一種可實(shí)時(shí)觀測(cè)的多比例雙向拉伸材料測(cè)試裝置及其方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110014327.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112595594A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 強(qiáng)洪夫;代李菟;耿挺京;王學(xué)仁;馮帥星;王廣
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍火箭軍工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/08;G01N3/02;G01N3/04
• 代理公司: 西安億諾專(zhuān)利代理有限公司 61220
• 代理人: 葉靜

本發(fā)明屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可實(shí)時(shí)觀測(cè)的多比例雙向拉伸材料測(cè)試裝置及其方法；包括上夾具、下夾具及鋼絲，所述上夾具與下夾具之間通過(guò)鋼絲相連；所述上夾具包括上拉塊與拉伸桿，所述上拉塊上開(kāi)設(shè)有凹槽，且凹槽中部設(shè)有凸起；本發(fā)明裝置簡(jiǎn)單，拉伸行程較大，能較好的控制定速拉伸，其立式結(jié)構(gòu)立式框體方便觀察和觀測(cè)，拉伸桿兩端與框體兩端可裝配若干滑筒，從而實(shí)現(xiàn)變比例拉伸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可實(shí)時(shí)觀測(cè)的多比例雙向拉伸材料測(cè)試裝置及其方法。

背景技術(shù)

由于技術(shù)和成本限制，對(duì)于材料力學(xué)性能的研究通常在單軸拉伸機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于材料雙軸拉伸力學(xué)性能的研究通常需要設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)裝置，在目前的單軸變雙軸試驗(yàn)裝置的研究中，通常采用臥式方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，但由于試驗(yàn)加載設(shè)備通常都處于測(cè)試裝置的正上方，故該方式無(wú)法對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行正面觀測(cè)，而一些能用于臥式正面觀測(cè)的雙軸拉伸測(cè)試裝置，其工藝復(fù)雜而且造價(jià)較高，需要專(zhuān)用的攝影攝像裝置，其實(shí)用性較差，另外現(xiàn)有的立式放置的測(cè)試裝置，幾乎都是將十字形試驗(yàn)件兩枝豎直放置，其中試驗(yàn)件豎直兩枝與重力的方向重合，試驗(yàn)件水平的兩枝與重力方向垂直，該方式極易使得試驗(yàn)件兩枝處于不同的初始載荷狀態(tài)，通常豎直方向上的載荷大于水平方向上的載荷。而且在拉伸的過(guò)程中，豎直方向上的試驗(yàn)件連接裝置所受的重力，直接作用到試驗(yàn)件上，對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果的測(cè)量誤差較大；此外目前用于微宏觀的實(shí)時(shí)觀測(cè)手段中，大都涉及到成本較高的儀器設(shè)備，例如掃描電鏡、高速攝像機(jī)、X-CT等設(shè)備，成本太高，不適合推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中提到的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且拉伸比例可調(diào)節(jié)立式可實(shí)時(shí)觀測(cè)的多比例雙向拉伸材料測(cè)試裝置及其方法。

本發(fā)明一種可實(shí)時(shí)觀測(cè)的多比例雙向拉伸材料測(cè)試裝置，包括上夾具、下夾具及鋼絲，所述上夾具與下夾具之間通過(guò)鋼絲相連；所述上夾具包括上拉塊與拉伸桿，所述上拉塊上開(kāi)設(shè)有凹槽，且凹槽中部設(shè)有凸起，所述拉伸桿中部設(shè)有與所述凸起相適應(yīng)的通孔，且以通孔為中心沿拉伸桿兩端軸向分別設(shè)有多個(gè)第一螺紋孔，凸起穿過(guò)通孔設(shè)置將上拉塊與拉伸桿相連，其中上拉塊的兩端均開(kāi)設(shè)有插銷(xiāo)孔，配合插銷(xiāo)可實(shí)現(xiàn)對(duì)上拉塊與拉伸桿的固定裝配，所述插銷(xiāo)上還設(shè)有連接孔；所述下夾具包括框架、導(dǎo)軌及滑塊，所述框體底部?jī)啥讼鄬?duì)設(shè)有滑輪座，框體頂部?jī)啥朔謩e設(shè)有第一方槽與第二方槽，所述滑輪座與第一方槽內(nèi)均設(shè)有第一連接盤(pán)；所述導(dǎo)軌為一對(duì)且交叉設(shè)置，導(dǎo)軌兩端均設(shè)有第二連接盤(pán)，其第一連接盤(pán)與第二連接盤(pán)之間通過(guò)主軸相連，其中導(dǎo)軌相交叉處還設(shè)一開(kāi)孔，所述滑塊設(shè)置在導(dǎo)軌上。

優(yōu)選地，所述第一方槽與第二方槽之間還設(shè)有多個(gè)第二螺紋孔。

優(yōu)選地，還包括滑筒，所述滑筒上設(shè)有滑輪，增加滑筒數(shù)量可對(duì)應(yīng)設(shè)置不同的加載比例。

優(yōu)選地，所述滑塊呈C字型，滑塊底部配合銷(xiāo)釘與導(dǎo)軌相連，滑塊上一端設(shè)有用于與鋼絲相連的拉繩孔，另一端設(shè)有與試件相連地固定孔。

優(yōu)選地，還包括支撐桿，所述支撐桿設(shè)置于上夾具與下夾具之間，且支撐桿與下夾具螺紋相連。

優(yōu)選地，所述滑輪座的中心軸線與第二方槽的中心軸線位于同一豎直面內(nèi)。

優(yōu)選地，所述拉伸桿長(zhǎng)度與框體上兩個(gè)第二方槽之間距離相當(dāng)。

一種可實(shí)時(shí)觀測(cè)的多比例雙向拉伸材料測(cè)試裝置的方法，

步驟一：將待測(cè)試的試件與滑塊相連，使試件置于導(dǎo)軌上，且試件中心對(duì)準(zhǔn)開(kāi)孔中心設(shè)置；

步驟二：在遠(yuǎn)離試件且位于試件背面處10cm處添加一光源，試件另一面1m處放置有與試件所在平面平行的屏幕；

步驟三：通過(guò)加載裝置帶動(dòng)凸起，從而通過(guò)鋼絲對(duì)試件進(jìn)行拉伸，在拉伸過(guò)程中，觀察試件投影在屏幕上影子的變化情況，依據(jù)光源至試件之間距離與光源至屏幕之間距離，從而計(jì)算出試件的變形量；

步驟四：重復(fù)步驟三，在試件拉伸時(shí)，觀察屏幕上試件的影子中心處是否有光亮點(diǎn)，即可判定試件在拉伸時(shí)發(fā)生破壞失穩(wěn)時(shí)刻；