[實(shí)用新型]一種能測(cè)試材料微區(qū)機(jī)械性能的試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202222141328.8
• 申請(qǐng)日: 2022-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN217954155U
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇霄;徐磊;鄧霆鋒;李銅;陳文靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/24
• 分類號(hào): G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 成都知棋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51325
• 代理人: 馬超前

本實(shí)用新型公開了一種能測(cè)試材料微區(qū)機(jī)械性能的試驗(yàn)裝置，該裝置包含：環(huán)境箱，剪切部件，試件固定部件，底座；以及所述的剪切部件包含加力橫梁、剪切刀頭和導(dǎo)向軸；所述的剪切刀頭固定在所述的加力橫梁的下表面；所述的加力橫梁下表面對(duì)稱設(shè)置貫通孔，用于固定導(dǎo)向軸的上端，所述的導(dǎo)向軸的下端固定在底座上；所述的試件固定部件固定設(shè)置在所述的底座上；本實(shí)用新型解決了微型剪切應(yīng)力測(cè)量環(huán)境單一、測(cè)量設(shè)備結(jié)構(gòu)與測(cè)量方法較為復(fù)雜的問題。本實(shí)用新型的裝置可在腐蝕試驗(yàn)環(huán)境條件下進(jìn)行微型剪切試驗(yàn)，且該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便和測(cè)量使用方法簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種材料性能測(cè)試裝置，具體涉及一種能測(cè)試材料微區(qū)機(jī)械性能的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)微型化和材料復(fù)合化是未來的重要發(fā)展方向，常規(guī)力學(xué)性能評(píng)價(jià)方法無法快速準(zhǔn)確評(píng)定各種微區(qū)力學(xué)性能。

現(xiàn)有公開號(hào)為CN2092097U的專利中提供了一種多功能的微型試驗(yàn)裝置，該裝置安裝在材料試驗(yàn)機(jī)上除了能進(jìn)行微型剪切試驗(yàn)之外，同時(shí)還可進(jìn)行微型拉伸、小試件斷裂力學(xué)二種試驗(yàn)，采用該裝置可進(jìn)行微型試驗(yàn)測(cè)定非均質(zhì)材料中某狹窄范圍內(nèi)任何一處材料的機(jī)械性能。但是該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和維護(hù)成本較高；該裝置的裝配方式采用孔軸配合，測(cè)量過程中導(dǎo)柱與孔之間的摩擦力會(huì)干擾剪切試驗(yàn)結(jié)果；該裝置試驗(yàn)環(huán)境單一，無法測(cè)量腐蝕環(huán)境對(duì)材料性能的影響。

綜合目前國(guó)內(nèi)外對(duì)微型剪切應(yīng)力測(cè)量試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，其試驗(yàn)過程中均存在測(cè)量環(huán)境比較單一、測(cè)量設(shè)備結(jié)構(gòu)與測(cè)量方法較為復(fù)雜的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種能測(cè)試材料微區(qū)機(jī)械性能的試驗(yàn)裝置，解決了微型剪切應(yīng)力測(cè)量環(huán)境單一、測(cè)量設(shè)備結(jié)構(gòu)與測(cè)量方法較為復(fù)雜的問題，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能在腐蝕試驗(yàn)環(huán)境條件下進(jìn)行微型剪切試驗(yàn)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種能測(cè)試材料微區(qū)機(jī)械性能的試驗(yàn)裝置，該裝置包含：環(huán)境箱、剪切部件、試件固定部件以及底座。所述的剪切部件包含加力橫梁、剪切刀頭、導(dǎo)向軸、傳感器和貫通孔。所述的剪切刀頭固定在所述的加力橫梁的下表面，所述的剪切刀頭的底面和背面均為斜面；所述的剪切刀頭內(nèi)設(shè)置有傳感器，該傳感器與計(jì)算機(jī)通過總線連接。所述的加力橫梁下表面與所述的底座上表面相平行，加力橫梁下表面對(duì)稱貫通設(shè)置貫通孔，該貫通孔用于固定導(dǎo)向軸的上端，所述的導(dǎo)向軸的下端固定在所述的底座上，所述的導(dǎo)向軸為伸縮結(jié)構(gòu)。所述的試件固定部件固定在所述的底座上；所述的試件固定部件包含：試件送進(jìn)平臺(tái)和千分尺測(cè)微頭。所述的試件送進(jìn)平臺(tái)貫通設(shè)置有長(zhǎng)通孔，該長(zhǎng)通孔位于所述的剪切刀頭下方，其用于放置試件，且試件的一端在所述的剪切刀頭的正下方；所述的試件送進(jìn)平臺(tái)貫通設(shè)置有所述的千分尺測(cè)微頭；所述的長(zhǎng)通孔的中軸線與所述的千分尺測(cè)微頭的中軸線處于同一位置，其用于確保剪切間距的精度。所述的底座設(shè)置在環(huán)境箱內(nèi)底部，所述的環(huán)境箱內(nèi)盛裝腐蝕液，進(jìn)行應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)，該腐蝕液從箱體上部倒入，使試件完全浸泡，待試驗(yàn)完成后將腐蝕液從下部排出口排出。所述的傳感器為載荷傳感器和位移傳感器；所述的載荷傳感器用于讀取剪切力的大小，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述的位移傳感器用于獲取剪切刀頭相對(duì)于底座的位移，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

優(yōu)選地，所述的長(zhǎng)通孔的長(zhǎng)為1.4～1.6mm，寬為1.4～1.6mm的矩形的通孔。

優(yōu)選地，所述的試件送進(jìn)平臺(tái)上設(shè)置有貫通至長(zhǎng)通孔的第一固定孔，該第一固定孔連接螺栓，用于固定長(zhǎng)通孔內(nèi)的試件。

優(yōu)選地，所述的試件送進(jìn)平臺(tái)上設(shè)置有貫通至千分尺測(cè)微頭的第二固定孔，該第二固定孔連接螺栓，用于固定千分尺測(cè)微頭。

優(yōu)選地，所述的剪切刀頭的背面與豎直方向的夾角為剪切后角，該剪切后角為2～4°；所述的剪切刀頭背面和底面的夾角為刀尖角，該刀尖角為82.5°；所述的剪切刀頭的底面與水平方向的夾角為剪切前角，該剪切前角為3.5°。