一種用于夾持微小試樣的材料試驗(yàn)夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于夾持微小試樣的材料試驗(yàn)夾具，主要由包括：一個(gè)用于連接到試驗(yàn)機(jī)液壓夾具上的主體(1)、設(shè)置在主體(1)內(nèi)的兩個(gè)楔形夾塊副、加壓蓋板(6)、緊固螺栓系和加壓機(jī)構(gòu)。本發(fā)明可方便地夾持微小試樣并能夠掛載引伸計(jì)，得到更精確的應(yīng)變結(jié)果。還可用于應(yīng)變控制加載的試驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】一種用于夾持微小試樣的材料試驗(yàn)夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于機(jī)械夾具，尤其是材料試驗(yàn)機(jī)夾具領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在材料的力學(xué)性能試驗(yàn)時(shí)，由于種種原因，經(jīng)常遇到把試樣做成很小的情況。例如鎳鈦合金微管(外徑只有1.5_左右)、單晶銅(由于技術(shù)原因無(wú)法得到大的單晶體，通常在毫米量級(jí))以及穿山甲鱗片(生物本身的限制，其試樣的厚度只有Imm左右)等。對(duì)于這些微小的試樣，無(wú)法將其直接夾持到MTS試驗(yàn)機(jī)自帶的液壓夾具上，即使能夠夾持上去也會(huì)因液壓夾具的夾持力過(guò)大而將試樣夾壞，特別是對(duì)穿山甲鱗片及貝殼類(lèi)等脆性生物材料就更容易破壞。目前對(duì)這些問(wèn)題的解決辦法大多是加工一個(gè)小型的機(jī)械式夾具，先將試樣夾持機(jī)械式夾具上，然后再將機(jī)械式夾具夾持到MTS自帶的液壓夾具上進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)微小試樣進(jìn)行測(cè)試還會(huì)遇到另一個(gè)問(wèn)題是無(wú)法裝載引伸計(jì)，其中一個(gè)原因是，試樣的工作段長(zhǎng)度比引伸計(jì)的標(biāo)距短，引伸計(jì)無(wú)法掛到試樣上去。另一個(gè)原因是試樣太細(xì)材料本身又軟，引伸計(jì)的卡口直接對(duì)試樣造成致命的損傷，導(dǎo)致測(cè)試的結(jié)果不可信。所以對(duì)微小試樣測(cè)試時(shí)，大多不用引伸計(jì)，直接用相對(duì)位移換算成應(yīng)變。但是這種方法得到的測(cè)量結(jié)果誤差將非常大。因此本發(fā)明旨在構(gòu)造一種方便易用，且能夠使用引伸計(jì)測(cè)試微小試樣的夾具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是構(gòu)造一種用于夾持微小試樣的材料試驗(yàn)夾具。該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，而且對(duì)微小的試樣也能夠用引伸計(jì)測(cè)量應(yīng)變。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下的手段實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種用于夾持微小試樣的材料試驗(yàn)夾具，包括一個(gè)用于連接到試驗(yàn)機(jī)液壓夾具上的主體1、設(shè)置在主體I內(nèi)的兩個(gè)楔形夾塊副、加壓蓋板6、緊固螺栓系和加壓機(jī)構(gòu)；楔形夾塊副具有前夾塊副2及3和后夾塊副4及5。所述楔形夾塊副均具有“工”字外形，可滑動(dòng)地嵌套在主體I內(nèi)呈半“工”字形的槽101內(nèi)。緊固螺栓系的四個(gè)螺栓通過(guò)各夾塊和主體及加壓蓋板上的相應(yīng)通孔將所述部件聯(lián)接。加壓蓋板6的中心具有螺紋孔601，一帶手柄701的螺桿7置入螺紋孔601構(gòu)成可對(duì)有夾塊施以?shī)A緊力的加壓機(jī)構(gòu)。前夾塊副的前置夾塊2上有一個(gè)用于聯(lián)接引伸計(jì)的凸體10。
[0006]如圖1所示的結(jié)構(gòu)，只要擰緊手柄7就可以輕松的將試樣夾緊，由于試樣很小，需要的夾持力不大，所以不用借助扳手就能將試樣夾緊。引伸計(jì)掛載在前置夾塊2上，該夾塊有凸體10，用于卡引伸計(jì)的卡口，凸體頂上有刻度尺1001，用于觀察引伸計(jì)卡口到試樣邊緣的距離。通過(guò)這個(gè)距離對(duì)引伸計(jì)測(cè)到的應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。前置夾塊2上設(shè)置有用于掛持引伸計(jì)小彈簧的掛耳202，引伸計(jì)可以方便地通過(guò)凸體10兩側(cè)的四個(gè)小彈簧14掛到凸體上。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:[0007]圖1為本發(fā)明夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明夾具各部件間的裝配關(guān)系示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明夾具試驗(yàn)安裝示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明夾具引伸計(jì)裝載方式示意圖。
[0011]圖5為本發(fā)明夾具引伸計(jì)卡口和試樣之間的相對(duì)位置關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳述。
[0013]圖1通過(guò)一個(gè)正等測(cè)視圖給出了本發(fā)明夾具的結(jié)構(gòu)形狀。
[0014]圖2通過(guò)爆炸視圖的方式給出了本夾具各個(gè)部件的形狀及其相互間的位置關(guān)系。
[0015]圖3給出了用一對(duì)本發(fā)明的夾具做試驗(yàn)的三維效果圖。
[0016]圖4通過(guò)一個(gè)正等測(cè)和一個(gè)剖視圖給出了本發(fā)明夾具使用方法。
[0017]圖5給出了試樣長(zhǎng)度和引伸計(jì)標(biāo)距之間的關(guān)系，其中L為引伸計(jì)標(biāo)距段長(zhǎng)度，δ i為下夾具引伸計(jì)卡口到夾具上沿的距離，可從下夾具的標(biāo)尺1001上直接讀出，δ2為上夾具到引伸計(jì)卡口到夾具下沿的距離，可從上夾具的標(biāo)尺1001上直接讀出，因?yàn)閵A具相對(duì)于試樣來(lái)說(shuō)剛度很大，所以真實(shí)應(yīng)變與引伸計(jì)測(cè)得的應(yīng)變％#之間的關(guān)系可以用公式
ε true = L/ (L- δ「δ 2) X ε test 進(jìn)行換算。
[0018]【具體實(shí)施方式】
[0019]用一對(duì)本發(fā)明夾具夾持試樣，將夾具主體I的圓柱段夾持到MTS的液壓夾具上，調(diào)節(jié)試驗(yàn)機(jī)液壓夾頭到合適的位置，然后將微小試驗(yàn)夾持到本發(fā)明的夾具上，最后通過(guò)四個(gè)小彈簧14將引伸計(jì)13掛載到上下兩個(gè)個(gè)夾具的前置夾塊2上，并記錄引伸計(jì)卡口的位置\和S2。如果引伸計(jì)只是為了采集應(yīng)變數(shù)據(jù)，而不是用應(yīng)變控制加載的話，記錄下引伸計(jì)卡口位置后可以直接進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再對(duì)應(yīng)變數(shù)據(jù)乘以一個(gè)系數(shù)L/(L- S1-S2)即可得到精確的應(yīng)變值。如果用應(yīng)變控制試驗(yàn)，則先將目標(biāo)指令除以一個(gè)系數(shù)L/ (L- S1-S2)之后才能進(jìn)行試驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于夾持微小試樣的材料試驗(yàn)夾具，其特征在于，包括一個(gè)用于連接到試驗(yàn)機(jī)液壓夾具上的主體(1)、設(shè)置在主體(1)內(nèi)的兩個(gè)楔形夾塊副、加壓蓋板(6)、緊固螺栓系和加壓機(jī)構(gòu)；楔形夾塊副具有前夾塊副(2、3)和后夾塊副(4、5)，所述楔形夾塊副均具有“工”字外形，可滑動(dòng)地嵌套在主體(1)內(nèi)呈半“工”字形的槽(101)內(nèi)；緊固螺栓系的四個(gè)螺栓通過(guò)各夾塊和主體及加壓蓋板上的相應(yīng)通孔將所述部件聯(lián)接；加壓蓋板(6)的中心具有螺紋孔(601)，一帶手柄(701)的螺桿(7)置入螺紋孔(601)構(gòu)成可對(duì)有夾塊施以?shī)A緊力的加壓機(jī)構(gòu)；前夾塊副(2、3)的前置夾塊(2)上有一個(gè)用于聯(lián)接引伸計(jì)的凸體(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之用于夾持微小試樣的材料試驗(yàn)夾具，其特征在于，所述凸體(10)設(shè)置有用于標(biāo)識(shí)引伸計(jì)卡頭位置的標(biāo)尺(1001)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之用于夾持微小試樣的材料試驗(yàn)夾具，其特征在于，前置夾塊(2)上設(shè)置有用于掛持引伸計(jì)小彈簧的掛耳(202)。
【文檔編號(hào)】G01N3/04GK104007009SQ201410163381
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】盧福聰, 康國(guó)政, 劉宇杰, 張建偉, 蔣晗 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)