一种延迟断裂试验系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种延迟断裂试验系统，包括加载机构和控制装置，所述加载机构包括固定底板、固定顶板、升降机和支撑板，所述支撑板设置在所述固定底板上，所述升降机固定在所述固定底板和所述固定顶板之间；所述支撑板包括平坦部和设置在所述平坦部两端的支撑部，所述支撑部用于支撑试件的两端，具有与所述试件两端形状相适配的支撑槽口所述平坦部与所述试件的底部间隔预设距离，并形成有中部槽口，所述中部槽口的中心与所述试件的中心相对应；所述升降机上设置有压力传感器，压力传感器上设置有加载压头，并与所述控制装置连接。该系统能够准确评价试件的延迟断裂性能，并且操作简单、方便，既能保证数据准确，又能节省人力物力，成本低、效率高。

A delayed fracture test system

【技术实现步骤摘要】
一种延迟断裂试验系统
本技术涉及一种延迟断裂试验系统，具体涉及一种高强度金属材料延迟断裂试验系统。
技术介绍
延迟断裂是汽车等机械工程装备高强度零件重要失效形式之一，除了大家了解较多的汽车高强度螺栓之外，像用于链接固定、锁紧、夹持等装配后承受持久应力的，如过盈配合的齿轮、轴承、弹性元件、锁紧或被锁紧的高强度零件等等都会发生延迟断裂失效。因此延迟断裂现象在汽车等机械工程装备上具有广泛性和多发性，有效评价高强度金属材料的抗延迟断裂性能并准确测定应力与延迟断裂时间的关系具有重要意义。高强度金属材料的延迟断裂性能受多种因素的影响,到目前为止，尚无通用的评价标准。目前的试验方法主要有“恒定载荷式试验方法”、“恒应变试验方法”及“螺栓锁紧试验”等。恒定载荷式试验方法的试验装置示意图见图1所示。试验原理为一个带缺口的圆形试件，通过杠杆原理对其加以恒定的载荷(砝码)。该试验的问题在于在缺口处存在应力集中，无法准确计算出应力，且效率太低，不能满足实际要求。恒应变试验是向特定形状试件打入楔形块，因此该试验方法的问题是无法测出试件所受的应力。螺栓锁紧延迟断裂试验装置见图2，对螺栓施加以不同扭矩载荷，观察断裂时间，该试验存在断裂位置离散性大，无法测出准确的应力。因此，目前用于评定高强度金属材料的延迟断裂性能的方法均不能准确测出施加的应力，更不能实时显示施加的应力(由于蠕变等原因，试件所受的应力是变的)，且断裂位置分散性大，效率低、工作量大等。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术实施例提供一种延迟断裂试验系统，该系统能够实时测出高强度材料所受到的应力，进而测出所受应力与断裂时间的关系，评价高强度金属材料的抗延迟断裂性能，并且操作简单，试验后的试件断裂位置一致性好。本技术采用的技术方案为：本技术实施例提供一种延迟断裂试验系统，包括加载机构和控制装置，所述加载机构包括固定底板、固定顶板、升降机和支撑板，所述支撑板设置在所述固定底板上，所述升降机固定在所述固定底板和所述固定顶板之间；所述支撑板包括平坦部和设置在所述平坦部两端的支撑部，所述支撑部用于支撑试件的两端，具有与所述试件两端形状相适配的支撑槽口所述平坦部与所述试件的底部间隔预设距离，并形成有中部槽口，所述中部槽口的中心与所述试件的中心相对应；所述升降机上设置有压力传感器，所述压力传感器上设置有加载压头，并与所述控制装置连接；其中，通过操作升降机使得所述加载压头对放置在所述支撑板上的试件的中间部位进行加载，直至试件断裂或者达到预设的时间，加载的压力信号通过所述压力传感器发送给所述控制装置；所述控制装置用于记录并显示加载压力和在该加载压力下保持的加载时间，并基于记录的加载压力和加载时间得到压力与时间之间的关系，以及基于所述记录的加载压力计算试件外侧受到的最大拉应力，所述最大拉应力表征试件延迟断裂的应力。可选地，所述升降机包括导向柱、旋转组件、法兰盘、导向套、导向板，所述导向柱一端固定在所述固定底板上，另一端与所述固定顶板连接，所述旋转组件包括丝杆和安装在所述丝杆外部的旋转体，所述丝杆一端与所述固定顶板连接，另一端与所述法兰盘连接，所述旋转体上设置有手柄；所述导向板通过导向套套在所述导向柱上，所述导向板上端与所述法兰盘连接，下端与所述压力传感器连接；通过旋转所述手柄，带动所述丝杆转动，进而带动所述导向板沿所述导向柱上下移动。可选地，所述支撑部还形成有挡块，所述挡块形成在所述支撑槽口的端部。可选地，还包括用于防止断裂后的试件飞溅的防护罩件。可选地，所述防护罩上形成有供所述试件通过的开口。可选地，所述控制装置为计算机。本技术实施例提供的延迟断裂试验系统，由于支撑板的底部与试件底部间隔预设距离，并形成有中间槽口，该中心槽口的中心与试件的中心相对应，能够保证试件有足够的弯曲挠度，加载时，加载压头正对着试件的中间部位，两端支撑在支撑板的两端。这样的支撑板结构，使得可以采用三点弯曲的方式对试件进行加载，通过力学转换，并接入压力传感器、计算机等，使载荷值在计算机上显示并记录直至断裂，能够保证试件断裂一致性，即断裂均发生在试件中间部位，同时随时显示和记录试件所受的载荷，能够显示出试件受力因蠕变而减小的数值，因此，可根据需要调整载荷方式来弥补压力因蠕变的减少，从而确保试件受力的准确性。这样就能够准确的评价高强度金属材料抗延迟断裂性能；亦可用于评定不同处理工艺及其它工艺对高强度金属材料抗延迟断裂性能的影响，通过数据积累也可用于高强度金属材料抗延迟断裂性能是否合格的评定。此外，操作简单、方便，不需要试验人员实时监测，节省人力物力。附图说明图1和图2分别为现有的延迟试验装置示意图；图3为本技术实施例提供的延迟断裂试验系统的结构示意图；图4为本技术的加载机构的结构示意图；图5为本技术的加载压头对试件施加压力的示意图；图6至图8分别为用于展现本技术的延迟实验系统的技术效果的示意图；图9和图10分别为本技术的试件的示例图。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。图3为本技术实施例提供的延迟断裂试验系统的结构示意图；图4为本技术的加载机构的结构示意图；图5为本技术的加载压头对试件施加压力的示意图；图6至图8分别为用于展现本技术的延迟实验系统的技术效果的示意图；图9和图10分别为本技术的试件的示例图。如图3至图5所示，本技术实施例提供的延迟断裂试验系统，包括加载机构1和控制装置4，所述加载机构包括固定底板16、固定顶板3、升降机和支撑板19，所述支撑板19设置在所述固定底板16上，所述升降机固定在所述固定底板16和所述固定顶板3之间；所述支撑板19包括平坦部和设置在所述平坦部两端的支撑部，所述支撑部用于支撑试件18的两端，具有与所述试件两端形状相适配的支撑槽口，所述平坦部与所述试件的底部间隔预设距离，并形成有中部槽口，所述中部槽口的中心与所述试件的中心相对应；所述升降机上设置有压力传感器15，所述压力传感器15上设置有加载压头17，并与所述控制装置4连接；其中，通过操作升降机使得所述加载压头17对放置在所述支撑板19上的试件18的中间部位进行加载，直至试件断裂或者达到预设的加载时间，加载的压力信号通过所述压力传感器15发送给所述控制装置4；所述控制装置4用于记录并显示所述加载压力和在该加载压力下保持的加载时间，并基于记录的加载压力和加载时间得到压力与时间之间的关系，并基于所述记录的加载压力计算试件外侧受到的最大拉应力，所述最大拉应力表征试件延迟断裂的应力。本技术实施例提供的延迟断裂试验系统，由于支撑板的底部与试件底部间隔预设距离，并且形成有中部槽口，该中心槽口的中心与试件的中心相对应，能够保证试件有足够的弯曲挠度，加载时，加载压头正对着试件的中间部位，两端支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种延迟断裂试验系统，其特征在于，包括加载机构和控制装置，所述加载机构包括固定底板、固定顶板、升降机和支撑板，所述支撑板设置在所述固定底板上，所述升降机固定在所述固定底板和所述固定顶板之间；所述支撑板包括平坦部和设置在所述平坦部两端的支撑部，所述支撑部用于支撑试件的两端，具有与所述试件两端形状相适配的支撑槽口所述平坦部与所述试件的底部间隔预设距离，并形成有中部槽口，所述中部槽口的中心与所述试件的中心相对应；所述升降机上设置有压力传感器，所述压力传感器上设置有加载压头，并与所述控制装置连接；/n其中，通过操作升降机使得所述加载压头对放置在所述支撑板上的试件的中间部位进行加载，直至试件断裂或者达到预设的时间，加载的压力信号通过所述压力传感器发送给所述控制装置；/n所述控制装置用于记录并显示加载压力和在该加载压力下保持的加载时间，并基于记录的加载压力和加载时间得到压力与时间之间的关系，以及基于所述记录的加载压力计算试件外侧受到的最大拉应力，所述最大拉应力表征试件延迟断裂的应力。/n

【技术特征摘要】
1.一种延迟断裂试验系统，其特征在于，包括加载机构和控制装置，所述加载机构包括固定底板、固定顶板、升降机和支撑板，所述支撑板设置在所述固定底板上，所述升降机固定在所述固定底板和所述固定顶板之间；所述支撑板包括平坦部和设置在所述平坦部两端的支撑部，所述支撑部用于支撑试件的两端，具有与所述试件两端形状相适配的支撑槽口所述平坦部与所述试件的底部间隔预设距离，并形成有中部槽口，所述中部槽口的中心与所述试件的中心相对应；所述升降机上设置有压力传感器，所述压力传感器上设置有加载压头，并与所述控制装置连接；
其中，通过操作升降机使得所述加载压头对放置在所述支撑板上的试件的中间部位进行加载，直至试件断裂或者达到预设的时间，加载的压力信号通过所述压力传感器发送给所述控制装置；
所述控制装置用于记录并显示加载压力和在该加载压力下保持的加载时间，并基于记录的加载压力和加载时间得到压力与时间之间的关系，以及基于所述记录的加载压力计算试件外侧受到的最大拉应力，所述最大拉应力表征试件延迟断裂的应力。


2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈成奎，李润哲，刘瑶，谭福瑞，胡悦，常连霞，李庆伟，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22