一种适用于金属板材高温循环拉压测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术是一种适用于金属板材高温循环拉压测试装置及方法，包括夹持传力件和防受压失稳件两部分，夹持传力件用于夹持板材的固定段和圆弧过渡段，为试件提供预夹紧力及循环拉压力，防受压失稳件在螺杆和螺栓的共同约束下，其仅能在板件受压方向自由滑动，在板件厚度方向产生抵抗板件发生面外失稳的约束力，且防受压失稳件通过螺杆与夹持传力件相连接，保证上下夹持传力件不会在拉压测试过程中发生面外错位而导致板材发生倾斜的现象

【技术实现步骤摘要】
一种适用于金属板材高温循环拉压测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及金属材料力学性能测试
，具体涉及普通钢材
、
不锈钢材
、
铝合金等金属板材在高温条件下受压防失稳
、
受拉夹持传力装置及测试方法
。

技术介绍

[0002]材料力学性能的准确评估对于机械领域
、
航天领域
、
土木工程领域等部件或构件的安全设计均具有十分重要的意义，一般通过单向拉伸试验可获得室温下金属材料的基本力学性能，如屈服强度
、
极限抗拉强度
、
弹性模量
、
极限变形能力等，但金属材料的实际工作条件过于复杂，通常的荷载速率
、
荷载特征
、
温度环境等均对其力学性能有较大影响
。
精确获得金属板材在不同高温及循环荷载作用下的力学行为，对部件的安全设计尤为重要
。
传统单向拉伸试验所用板材试件因厚度方向尺寸远小于其他另外两个方向尺寸，在承受轴向压力时会出现失稳现象
。
针对这一现象，一种方案是减小材性试样的有效长度，这虽然可避免试样受压失稳，但对于循环荷载下板件极限断裂破坏存在一定的影响
。
[0003]基于此，本专利技术提出了一种构造简单
、
拆装方便
、
操作容易
、
通用性强
、
适用于高温下的新型防失稳及夹持辅助测试装置，将装置内置于电高温炉，即可实现金属板材在不同温度及循环荷载作用下的材性性能试验
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种适用于金属板材高温循环拉压测试装置及方法，该装置中两端夹持钢板为耐高温的不锈钢厚板，通过对端部不锈钢厚板铣成与材性试样端部截面形状相同的凹槽，通过内置安装耐高温不锈钢螺栓对材性试样端部施加可靠连接，对材性试样中间测试区域通过布置一定数量的耐高温不锈窄板及圆棒避免材性试样在受压过程中发生失稳，并由电高温炉实施预定的温度荷载
。
[0005]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种适用于金属板材高温循环拉压测试装置，其特征在于，该装置包括第一端部连接板
、
第一管状构件
、
第一过渡板件
、
第二端部连接板
、
第二管状构件和第二过渡板件，其中：所述第一管状构件的一端固接在第一端部连接板的端面上，另一端固接在第一过渡板件的一端面上，所述第二端部连接板
、
第二管状构件
、
第二过渡板件与第一端部连接板
、
第一管状构件
、
第一过渡板件结构相同且相对称设置；所述第一过渡板件的另一端面上固接有第一夹持传力件，所述第一夹持传力件的一侧设有第三夹持传力件，所述第二过渡板件与第一过渡板件相对的端面上固接有第二夹持传力件，所述第二夹持传力件的一侧设有第四夹持传力件；所述第一夹持传力件与第二夹持传力件之间
、
以及第三夹持传力件与第四夹持传力件之间分别设有若干个防受压失稳件，并且在各相对的夹持传力件与防受压失稳件之间滑动地穿接有若干个螺杆；
所述第一夹持传力件至第四夹持传力件上设有与相应试件形状相匹配的试件凹槽
。
[0006]进一步的，所述第一夹持传力件至第四夹持传力件
、
以及之间的防受压失稳件上设有若干螺杆通孔，所述防受压失稳件通过螺杆在螺杆通孔内滑动的形式连接对应的夹持传力件
。
[0007]进一步的，所述试件凹槽上设有若干螺栓通孔，所述夹持传力件通过螺栓通孔及相应的螺栓将试件固定在试件凹槽内，便于对试件施加预夹紧力
。
[0008]进一步的，所述第一端部连接板和第二端部连接板上设有螺孔，并通过螺孔和螺栓分别与相应的试验机上下工作台相连接
。
[0009]进一步的，所述过渡板件与夹持传力件之间的固接方式为单边剖口焊接
。
[0010]一种适用于金属板材高温循环拉压测试装置的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1）在测试开始前，将试件放入夹持传力件的试件凹槽内，采用相应的螺栓固定住试件并对其施加预夹紧力；步骤2）采用试验机为试件提供循环拉压荷载作用，试验机上下工作台通过夹持传力件将拉压力传至试件上，即当荷载作用方向向上时，试件受到向上的拉力作用，当荷载作用方向向下时，试件受到向下的压力作用，随着荷载作用方向的不断改变，试件在防受压失稳件和螺杆的协同工作下，其承受拉压作用并形成相应的滞回曲线
。
[0011]进一步的，在所述步骤2）中，若进行高温下试样滞回性能的测试，则将测试装置及步骤1）中装好的试件放置于高温炉中，并在高温炉口和测试装置之间用保温隔热材料进行保温
。
[0012]本专利技术的有益效果是
:
（1）本专利技术主要由夹持传力和防失稳两部分共同组成，构造简单
、
拆装方便，在试验开始前提前安装即可，不需要在试验过程中进行人为的操作，减少了试验过程中不必要的误差
。
[0013]（2）本专利技术可用于不同厚度
、
长度以及不同材料的普通钢材
、
不锈钢
、
铝合金等金属板材开展单向拉伸
、
循环加载测试，具有较高的通用性；（3）本专利技术材料能选用不锈钢
S316
，因此该装置不仅可用于室温测试，还适用于高温下对金属材性试样的循环加载测试，具有非常高的实用性；（4）本专利技术通过安装一定数量的防受压失稳件代替整块钢板，显著减小装置和金属材性试件之间的滑动摩擦力，同时考虑到到金属材性试件在受压膨胀问题，提高了测试结果的精确性，对材料力学性能测试具有重要的实用意义
。
附图说明
[0014]图1是本专利技术装置带高温炉的整体主视图；图2是本专利技术装置带高温炉的整体右视图；图3是本专利技术装置立体拆分结构示意图；图4是本专利技术装置中的夹持传力件
、
防受压失稳件和螺杆的拆分结构示意图；图5是本专利技术装置中的螺杆通孔
、
螺栓通孔和试件凹槽细部图；
图6是高温炉结构示意图
。
[0015]图中标号说明：1‑
2、
第一端部连接板至第二端部连接板；3‑
4、
第一管状构件至第二管状构件；5‑
6、
第一过渡板件至第二过渡板件；7‑
10、
第一夹持传力件至第四夹持传力件；
11
‑
16、
第一防受压失稳件至第六防受压失稳件；
17
‑
24、
第一螺杆至第八螺杆；
25
‑
32、
第一螺杆通孔至第八螺杆通孔；
33...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于金属板材高温循环拉压测试装置，其特征在于，该装置包括第一端部连接板（1）
、
第一管状构件（3）
、
第一过渡板件（5）
、
第二端部连接板（2）
、
第二管状构件（4）和第二过渡板件（6），其中：所述第一管状构件（3）的一端固接在第一端部连接板（1）的端面上，另一端固接在第一过渡板件（5）的一端面上，所述第二端部连接板（2）
、
第二管状构件（4）
、
第二过渡板件（6）与第一端部连接板（1）
、
第一管状构件（3）
、
第一过渡板件（5）结构相同且相对称设置；所述第一过渡板件（5）的另一端面上固接有第一夹持传力件（7），所述第一夹持传力件（7）的一侧设有第三夹持传力件（9），所述第二过渡板件（6）与第一过渡板件（5）相对的端面上固接有第二夹持传力件（8），所述第二夹持传力件（8）的一侧设有第四夹持传力件（
10
）；所述第一夹持传力件（7）与第二夹持传力件（8）之间
、
以及第三夹持传力件（9）与第四夹持传力件（
10
）之间分别设有若干个防受压失稳件，并且在各相对的夹持传力件与防受压失稳件之间滑动地穿接有若干个螺杆；所述第一夹持传力件（7）至第四夹持传力件（
10
）上设有与相应试件形状相匹配的试件凹槽
。2.
根据权利要求1所述的适用于金属板材高温循环拉压测试装置，其特征在于，所述第一夹持传力件（7）至第四夹持传力件（
10
）
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国华，赵子雁，刘文渊，黎明，路冰，方有珍，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：