局部升溫薄板屈曲試驗夾具及實驗方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種試樣夾具及實驗方法，屬于宏觀力學性能測試技術領域。
技術背景
[0002]薄板結構局部升溫屈曲試驗是一種測定該種材料結構在機械載荷及局部升溫聯(lián)合作用破壞時間的試驗，也是機械性能測試的一個重要方面，對于結構的抗激光設計具有參考價值，且對激光防護材料的研宄和防護結構的設計有重要工程應用價值。目前常用的力學試驗機能夠實現(xiàn)加載的功用，但是對于預加載局部升溫試驗而言無法進行載荷保持，且現(xiàn)有夾具及設備在進行薄板試驗時容易出現(xiàn)試件偏心受壓、軸壓施加不均勻等問題。本發(fā)明的技術背景如下:
[0003]第一、由于強激光從開始作用到結構失效經過的時間非常短，不利于常規(guī)試驗機所施加的變化機械載荷進行實驗研宄，故只能采用預加載的方式進行試驗。
[0004]第二、常規(guī)夾具很難實現(xiàn)變厚度板的夾持，并且使試件中心軸線位于同一直線。
[0005]第三、在以往試驗中并沒有一種明確的方法來調整試件的中心線與載荷施加軸線對齊，偏心受壓影響試驗結果。由于試件為鋁合金薄板結構，偏心受壓會導致預加載后試件偏斜，造成試件在局部升溫過程中提早坍塌，對試驗結果影響為明顯。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于進行局部升溫薄板試驗或者常溫薄板屈曲試驗時提供一個可調節(jié)變厚度薄板夾具，可與實驗加載機與預加載車配合使用，能夠針對不同厚度薄板進行局部升溫試驗或者常溫屈曲實驗，并且，通過調節(jié)螺栓與可以保證試件中心線與加載中心位于同一直線；夾具可以對試件下端實現(xiàn)完全固定，同時，可以約束試件上端除軸向加載方向之外其他方向自由度。為了解決局部升溫試驗中預加載試樣夾持問題以及進行薄板試件屈曲試驗時的裝夾問題，使試驗結果更準確，減小試驗偏差，本發(fā)明提出了局部升溫薄板試驗夾持裝置及其相關試驗方法。
[0007]一種局部升溫薄板試驗的夾具，該裝置包括結構相同的兩部分，其中每一部分包括夾具主體(1)、墊板(3)兩個、滑槽(4)、連接軸(5)、M10六角螺栓(6)八個、M6六角螺栓
[7]八個；
[0008]所述夾具主體(I)上設有八個螺紋通孔a(2.1)，MlO六角螺栓(6)通過各螺紋通孔a(2.1)后固定墊板(3)，通過兩個墊板(3)之間的夾緊力夾持試件一端，所述各螺紋通孔a (2.1)均勻對稱分布在夾具主體(I)外表面上。
[0009]所述滑槽(4)側邊設置有四個螺紋盲孔b (2.2)，各螺紋盲孔b (2.2)通過M6六角螺栓(7)與夾具主體(I)配合，所述螺紋盲孔b (2.2)采用均勻對稱方式布置在滑槽(4)的側邊；另外夾具主體(I)中間底部設有一個螺紋盲孔c (2.3)，螺紋盲孔c (2.3)通過螺紋配合與連接軸(5)連接。
[0010]墊板(3)導軌與滑槽(4)導槽尺寸相匹配；[0011 ] 所述滑槽(4)兩端標有刻度線；
[0012]所述連接軸(5)與力學試驗機壓頭相匹配；
[0013]所述墊板(3)與夾具主體(I)相匹配，長度與高度相同；
[0014]所述滑槽(4)長度與夾具主體(I)寬度相同。
[0015]所述夾具試驗方法具體步驟如下，
[0016]SI將局部升溫薄板試驗的加載裝置的上夾具通過連接軸(5)與力學試驗機或者可移動加載車連接；
[0017]S2將薄板試件的頂端卡在兩個墊板(3)之間，將夾具主體(I)與滑槽(4)固定連接，調整兩邊MlO六角螺栓￠)，通過對準刻在滑槽(4)兩邊的刻度線調整試件，使試件位于夾具中心線上，分別調整M6六角螺栓(7)，調整力學試驗機的壓頭上下高度，使試件下端緩慢放入下夾具卡槽中間，通過調整M6六角螺栓(7)，使試件位于夾具中心線上，并且使上下夾具以及試件中心位于同一平面，上緊螺栓，通過力學試驗機進行加載，得到位移-載荷曲線；
[0018]S3重復S2，重新裝入薄板試件操作，將該裝置接入計算機系統(tǒng)測定試件破壞時間并配合高速攝像儀進行記錄跟蹤，采用上述加載系統(tǒng)對試件進行加載至一定載荷后停止；
[0019]S4在S3的基礎上，配合激光器對薄板試件的中心局部區(qū)域進行局部升溫，測定在該預加載荷下從開始輻照直至試件破壞的時間；
[0020]S5重復S3及S4操作，改變預加載的載荷大小，計入各預加載大小下試件的破壞時間，得到載荷-破壞時間曲線。
[0021]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
[0022]由于強激光從開始作用到結構失效經過的時間非常短，不利于常規(guī)試驗機所施加的變化機械載荷進行實驗研宄，故只能采用預加載的方式進行試驗；常規(guī)夾具很難實現(xiàn)變厚度板的夾持，并且使試件中心軸線位于同一直線；在以往試驗中并沒有一種明確的方法來調整試件的中心線與載荷施加軸線對齊，偏心受壓影響試驗結果。由于試件為鋁合金薄板結構，偏心受壓會導致預加載后試件偏斜，造成試件在局部升溫過程中提早坍塌，對試驗結果影響為明顯。
【附圖說明】
[0023]圖1根據(jù)本發(fā)明的局部升溫薄板試驗夾具裝置的裝配示意圖。
[0024]圖2根據(jù)本發(fā)明的局部升溫薄板試驗夾具裝置的夾具主體示意圖。
[0025]圖3根據(jù)本發(fā)明的局部升溫薄板試驗夾具裝置的夾具主體示意圖。
[0026]圖4根據(jù)本發(fā)明的局部升溫薄板試驗夾具裝置的墊板示意圖。
[0027]圖5根據(jù)本發(fā)明的局部升溫薄板試驗夾具裝置的導槽示意圖。
[0028]圖6根據(jù)本發(fā)明的局部升溫薄板試驗夾具裝置的連接軸示意圖。
[0029]圖7薄板常溫屈曲性能測試試驗結果。
[0030]圖中:1、夾具主體，2.1、通孔a，2.2、盲孔b，2.3、盲孔c，3、墊板，4、導槽，5、連接軸，6、MlO六角螺栓，7、M6六角螺栓。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖對本發(fā)明的局部升溫薄板試驗夾具及利用該夾具進行常溫屈曲試驗試驗方法進行介紹。
[0032]如圖1-6所示，一種局部升溫薄板試驗的夾具，該裝置包括結構相同的兩部分，其中每一部分包括夾具主體(1)、墊板(3)兩個、滑槽(4)、連接軸(5)、MlO六角螺栓(6)八個、M6六角螺栓(7)八個；
[0033]所述夾具主體(I)上設有八個螺紋通孔a(2.1)，MlO六角螺栓(6)通過各螺紋通孔a(2.1)后固定墊板(3)，通過兩個墊板(3)之間的夾緊力夾持試件一