三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，屬于測試儀器【技術(shù)領(lǐng)域】。一種三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，其特征在于：包括測試平臺，所述測試平臺分為壓縮應(yīng)變制造區(qū)域和拉伸應(yīng)變制造區(qū)域；所述壓縮應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)設(shè)有一對平行的活動墊塊（1），一對活動墊塊（1）之間設(shè)有與其平行壓桿（2），活動墊塊（1）承載待測試桿件，壓桿下壓待測試桿件；所述拉伸應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)設(shè)有若干組等距的螺栓孔（3），每組螺栓孔（3）能夠固定一根壓桿（2），一對平行的壓桿（2）固定在對應(yīng)的螺栓孔（3）上，其間設(shè)有頂桿螺孔（5），所述頂桿螺孔（5）與頂桿（6）螺旋配合。
【專利說明】三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，屬于測試儀器【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]壓痕應(yīng)變法是一種新型殘余應(yīng)力的測試方法，它是利用球形壓頭壓入材料表面，通過測量壓痕周圍的位移變化情況來計算殘余應(yīng)力。使用該方法時，由于事先對特定材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進行試驗標定，所以只要應(yīng)用應(yīng)變獲知壓頭壓入后壓痕周圍彈性區(qū)域的應(yīng)變變化信息，就能得到構(gòu)件表面的原始殘余應(yīng)力。
[0003]壓痕應(yīng)變法測試殘余應(yīng)力過程中，壓痕應(yīng)變增量與彈性應(yīng)變之間的關(guān)系是通過標定實驗來得到的。標定實驗時，需要對標定試板施加彈性應(yīng)變。現(xiàn)有的加載過程主要是在單向拉伸試驗機和單向壓縮試驗機上進行。單向拉伸實驗機的位置局限以及單向壓縮時試件的彎曲問題為實驗過程中的壓痕制造帶來了難度。同時該類設(shè)備成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型需要解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有的測量殘余應(yīng)力的單向拉伸試驗機位置有局限，而且單向壓縮時試件的彎曲問題為實驗過程中的壓痕制造帶來了難度，同時該類設(shè)備成本較高。
[0005]本實用新型采取以下技術(shù)方案:
[0006]一種三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，包括測試平臺，所述測試平臺分為壓縮應(yīng)變制造區(qū)域和拉伸應(yīng)變制造區(qū)域；所述壓縮應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)設(shè)有一對平行的活動墊塊1，一對活動墊塊I之間設(shè)有與其平行壓桿2，活動墊塊I承載待測試桿件，壓桿下壓待測試桿件；所述拉伸應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)設(shè)有若干組等距的螺栓孔3，每組螺栓孔3能夠固定一根壓桿2，一對平行的壓桿2固定在對應(yīng)的螺栓孔3上，其間設(shè)有頂桿螺孔5，所述頂桿螺孔5與頂桿6螺旋配合。
[0007]在進行壓縮應(yīng)變制造時，根據(jù)桿件的長度，調(diào)整左右兩側(cè)活動墊塊I的位置，并將其與測試平臺進行固定，將桿件擱置在活動墊塊I上，安裝壓桿2，使其與桿件接觸并壓緊，使用壓力機對壓桿2進行下壓動作，桿件的上表面完成壓縮應(yīng)變的制造；
[0008]在進行拉伸應(yīng)變制造時，先將待測試桿件放置在拉伸應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)，根據(jù)桿件的長度，將壓桿2安裝在合適的螺栓孔3上，并將桿件壓緊，將頂桿6采用螺栓加壓的方式安裝在頂桿螺孔5上，旋轉(zhuǎn)頂桿，直至完成桿件上表面的拉伸應(yīng)變的制造。
[0009]進一步的，所述測試平臺呈矩形，所述壓縮應(yīng)變制造區(qū)域和拉伸應(yīng)變制造區(qū)域相互平行。
[0010]進一步的，所述活動墊塊I通過導(dǎo)軌沿所述測試平臺滑動。
[0011]進一步的，所述頂桿螺孔5與兩側(cè)的壓桿2等距。
[0012]進一步的，所述壓桿2與活動墊塊I長度相同。
[0013]本實用新型的有益效果在于:[0014]I)避免了使用單向拉伸試驗機給桿件帶來的彎曲問題。
[0015]2)設(shè)備成本大大降低。
[0016]3)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
[0017]4)將壓縮應(yīng)變制造與拉伸應(yīng)變制造集成在一個實驗平臺上，配置合理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是采用單向拉伸時的示意圖。
[0019]圖2是采用單向壓縮時的示意圖。
[0020]圖3是采用三點彎曲加載壓縮應(yīng)變制造的原理圖。
[0021]圖4是采用三點彎曲加載拉伸應(yīng)變制造的原理圖。
[0022]圖5是本實用新型三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置的主視圖。
[0023]圖6是本實用新型三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置的左視圖。
[0024]圖7是本實用新型三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置的俯視圖。
[0025]圖8是某金屬材料標定擬合曲線。
[0026]圖中，1.活動墊塊，2.壓桿，3.螺栓孔，4.測試平臺，5.頂桿螺孔，6.頂桿?！揪唧w實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0028]對比實施例:
[0029]參見圖1-2，單向拉伸及單向壓縮在實驗機上進行。對試板一端進行固定，在另一端施加一個背離固定端的載荷，即實現(xiàn)拉伸，施加一個指向固定端的載荷即實現(xiàn)壓縮。
[0030]本實用新型技術(shù)方案的實施例:
[0031]參見圖3-4，三點彎曲是在兩個支撐點之間的加載點進行加載，三點之間形成兩個力矩而使試板發(fā)生彎曲。
[0032]參見圖5-7，一種三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，包括測試平臺，所述測試平臺分為壓縮應(yīng)變制造區(qū)域和拉伸應(yīng)變制造區(qū)域；所述壓縮應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)設(shè)有一對平行的活動墊塊1，一對活動墊塊I之間設(shè)有與其平行壓桿2，活動墊塊I承載待測試桿件，壓桿下壓待測試桿件；所述拉伸應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)設(shè)有若干組等距的螺栓孔3，每組螺栓孔3能夠固定一根壓桿2，一對平行的壓桿2固定在對應(yīng)的螺栓孔3上，其間設(shè)有頂桿螺孔5，所述頂桿螺孔5與頂桿6螺旋配合。
[0033]參見圖7，所述測試平臺呈矩形，所述壓縮應(yīng)變制造區(qū)域和拉伸應(yīng)變制造區(qū)域相互平行，將壓縮應(yīng)變制造與拉伸應(yīng)變制造整合到一個平臺上。
[0034]參見圖7，所述活動墊塊I通過導(dǎo)軌沿所述測試平臺滑動，便于根據(jù)待測試桿件的長度進行調(diào)整。
[0035]參見圖7，所述頂桿螺孔5與兩側(cè)的壓桿2等距，桿件受到的應(yīng)力更平均。
[0036]參見圖7，所述壓桿2與活動墊塊I長度相同。
[0037]在進行壓縮應(yīng)變制造時，根據(jù)桿件的長度，調(diào)整左右兩側(cè)活動墊塊I的位置，并將其與測試平臺進行固定，將桿件擱置在活動墊塊I上，安裝壓桿2，使其與桿件接觸并壓緊，使用壓力機對壓桿2進行下壓動作，桿件的上表面完成壓縮應(yīng)變的制造；[0038]在進行拉伸應(yīng)變制造時，先將待測試桿件放置在拉伸應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)，根據(jù)桿件的長度，將壓桿2安裝在合適的螺栓孔3上，并將桿件壓緊，將頂桿6安裝在頂桿螺孔5上，旋轉(zhuǎn)頂桿，直至完成桿件上表面的拉伸應(yīng)變的制造。
[0039]下面對本實施例進一步闡述如下:如圖5-7所示，本實施例的三點彎曲加載應(yīng)變測試試驗裝置主要分為拉伸應(yīng)變制造區(qū)域和壓縮應(yīng)變制造區(qū)域。整個加載裝置主要由壓桿
2、活動墊塊1、頂桿螺孔5等部分組成。其中壓桿2在拉伸應(yīng)變制造區(qū)域，起到的是支撐點的作用，頂桿螺孔5則起到加載的作用，這樣在試板上表面形成了拉伸應(yīng)變。在壓縮應(yīng)變制造區(qū)域，壓桿2起到的是施加載荷的作用，而活動墊塊I起到支撐點的作用，如此在試板上表面形成了壓縮應(yīng)變。
[0040]在壓縮應(yīng)變制造區(qū)域，活動墊塊I是可以自由移動的，也就是說在加載制造壓縮應(yīng)變時，兩個支撐點的距離是可調(diào)的。這樣就增加了標定實驗范圍，適用于不同尺寸的標定試板。同理，由于標定試板尺寸大小的不同，在拉伸應(yīng)變制造區(qū)域，預(yù)留四個螺栓孔3，當遇到小尺寸標定試板時，頂桿6起到支撐點的作用。
[0041]舉個具體的實施例子:
[0042]對某種金屬材料進行標定試驗，標定試件尺寸為500*55*16皿1。標定試板表面粘貼應(yīng)變片，采用三點彎曲施加彈性應(yīng)變，然后制造壓痕，采集應(yīng)變增量。
[0043]根據(jù)施加的彈性應(yīng)變值，以及采集的壓痕應(yīng)變增量，以彈性應(yīng)變?yōu)闄M坐標，應(yīng)變增量為縱坐標，如圖8所示。并對各個數(shù)據(jù)按照相關(guān)標準進行擬合，擬合度較高，可以用于該種材料進行壓痕應(yīng)變法測試殘余應(yīng)力測量的計算。
[0044]本實用新型使用三點彎曲加載來代替單向拉伸和單向壓縮試驗機在標定時對試板施加彈性應(yīng)變。操作簡便、實用，降低實驗成本。
【權(quán)利要求】
1.一種三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，其特征在于: 包括測試平臺，所述測試平臺分為壓縮應(yīng)變制造區(qū)域和拉伸應(yīng)變制造區(qū)域； 所述壓縮應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)設(shè)有一對平行的活動墊塊(I )，一對活動墊塊(I)之間設(shè)有與其平行壓桿(2)，活動墊塊(I)承載待測試桿件，壓桿下壓待測試桿件； 所述拉伸應(yīng)變制造區(qū)域內(nèi)設(shè)有若干組等距的螺栓孔(3)，每組螺栓孔(3)能夠固定一根壓桿(2)，一對平行的壓桿(2)固定在對應(yīng)的螺栓孔(3)上，其間設(shè)有頂桿螺孔(5)，所述頂桿螺孔(5 )與頂桿(6 )螺旋配合。
2.如權(quán)利要求1所述的三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，其特征在于:所述測試平臺呈矩形，所述壓縮應(yīng)變制造區(qū)域和拉伸應(yīng)變制造區(qū)域相互平行。
3.如權(quán)利要求1所述的三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，其特征在于:所述活動墊塊(I)通過導(dǎo)軌沿所述測試平臺滑動。
4.如權(quán)利要求1所述的三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，其特征在于:所述頂桿螺孔(5)與兩側(cè)的壓桿(2)等距。
5.如權(quán)利要求1所述的三點彎曲加載應(yīng)變測試實驗裝置，其特征在于:所述壓桿(2)與活動墊塊(I)長度相同。
【文檔編號】G01N3/08GK203606221SQ201320725265
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】毛琪欽, 楊川, 張立華, 陽剛 申請人:上海寶冶工程技術(shù)有限公司