鋁合金厚板用疲勞試驗夾具的製作方法
2023-09-16 06:34:30
鋁合金厚板用疲勞試驗夾具的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋁合金厚板用疲勞試驗夾具，包括一對具有相互對稱結構的夾具，各夾具上開設用於卡入試樣的夾置槽，該夾置槽的近槽口端面為兩個接觸面，兩個接觸面為斜面，且兩個接觸面的間距隨著越接近槽口端而越小，各夾具的外端面上開有用於與試驗機夾具配合的內螺紋孔，在夾具槽口端面上設置有標尺區域。其能最大限度地滿足不同厚度鋁合金厚板疲勞試驗的需求。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種鋁合金厚板用疲勞試驗夾具。 鋁合金厚板用疲勞試驗夾具
【背景技術】
[0002] 隨著航空工業技術的發展，具有高強高韌等優異性能的鋁合金在飛機的機身、機 翼和蒙皮等主要部位得到了更多的應用。近年來，生產商為了降低生產成本，逐漸採用整體 結構的鋁合金厚板，厚度在6. 3mm以上，來代替單一結構的部件。高循環疲勞試驗是表徵鋁 合金材料在交變應力作用下的疲勞壽命，此指標已成為影響其工程應用的重要指標之一。 目前，疲勞試驗測試所使用的夾具主要為楔形平板夾具，夾持試樣的厚度受到夾具開口大 小的限制，隨著試樣厚度的增加，尤其對於厚的鋁合金板材試樣來說，楔形平板夾就具有一 定的局限性。其次，隨著厚度的增加，試驗的動態和靜態力會隨之提高，普通的夾具試驗過 程中極易產生打滑現象，從而影響試驗結果。最後，增加試樣的厚度會對夾具的設計和成本 提出了更高的要求。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的是提供一種鋁合金厚板用疲勞試驗夾具，其能最大限度地滿足 不同厚度鋁合金厚板疲勞試驗的需求。
[0004] 為實現上述目的，本實用新型採取以下設計方案：
[0005] -種鋁合金厚板用疲勞試驗夾具，包括一對具有相互對稱結構的夾具，各夾具上 開設用於卡入試樣的夾置槽，該夾置槽的近槽口端面為兩個接觸面，兩個接觸面為弧面，且 兩個接觸面的間距隨著越接近槽口端而越小。
[0006] 所述鋁合金厚板用疲勞試驗夾具中，各夾具的外端面上開有用於與試驗機夾具配 合的內螺紋孔。
[0007] 所述鋁合金厚板用疲勞試驗夾具中，在夾具槽口端面上設置有標尺區域。
[0008] 所述鋁合金厚板用疲勞試驗夾具中，各弧面的弧度與所要夾持試樣過渡圓弧的弧 度相對應。
[0009] 本實用新型的優點是：本實用新型的夾具在試驗過程中不易打滑，可以最大程度 的保證試驗結果的可靠性和精準性。較現有夾具相比能節約試驗夾具的材料，使得夾具制 作的成本更低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實用新型鋁合金厚板用疲勞試驗夾具一實施例結構示意圖（橫斷面，應 用狀態）。
[0011] 圖2為本鋁合金厚板用疲勞試驗夾具的軸測圖。
[0012] 圖3為本鋁合金厚板用疲勞試驗夾具的一側單體夾具的結構示意圖（立體狀態）。
[0013] 圖4為鋁合金厚板試樣圖。
[0014] 下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
【具體實施方式】
[0015] 參閱圖1至圖4所示，本實用新型錯合金厚板用疲勞試驗夾具包括一對具有相互 對稱結構的夾具2,各夾具上開設用於卡入試樣的夾置槽4。
[0016] 本實用新型的主要創新點在於：所述夾置槽4近槽口端面的兩個接觸面401 (亦可 稱為夾具2的夾持面）是弧面，且兩個接觸面的間距隨著越接近槽口端而越小（向埠方 向內收）。
[0017] 現鋁合金厚板疲勞試驗的試樣3的形狀一般多為圖4所示的形狀，故接觸面401 設計為弧面更佳，其弧度與所要夾持試樣過渡圓弧的弧度301相對應更佳（參見圖1和圖 4)。
[0018] 常用的疲勞夾具的夾持面為平面，而本新型夾具的接觸面設計為弧面形狀，能防 止厚板試樣在加載時產生打滑現象，此弧面的鎖緊能力優於常規的平面；其次，試樣尺寸能 與夾具完全緊密貼合從而實現加載過程，從而不依賴於外界的加載方式（手動加載、液壓 或氣壓方式）；試樣的厚度可任意調整而不依賴於夾具的開口大小，這樣可以完成不同鋁 合金厚板的疲勞試驗。
[0019] 各夾具的外端面上開有用於與試驗機夾具配合的內螺紋孔1，以便與試驗機的夾 具配合使用，進行夾具的縱向位移，從而通過至少一個夾具的移動來調整一對夾具間的距 離。
[0020] 本實用新型鋁合金厚板用疲勞試驗夾具還可在夾具槽口端面上設置有標尺區域 (具有的刻度區為蝕刻或噴塗製作），從而保證試樣的軸向加載力可以對中。
[0021] 本實用新型鋁合金厚板用疲勞試驗夾具的工作原理和工作過程是：
[0022] 1.夾具的安裝
[0023] 本實用新型夾具2兩端的內螺紋孔與試驗機的夾具配合，夾具安裝固定以後，開 啟試驗機，通過移動其中之一的夾具（亦可設計為同時移動兩個夾具）來調整這一對夾具 間的距離。
[0024] 2.試樣的安裝
[0025] 調整好一對夾具間的距離後，將試樣3的下端（以圖1所示實施例為例）從下夾 具的左側緩緩推入，通過微調一對夾具間的距離保證試樣3的上端能緩緩推入到上夾具的 左側。
[0026] 3.試樣的對中
[0027] 試樣安裝後，使試樣厚度方向的中心線與標尺的零點重合，通過夾具表面的刻度 線來調整試樣的軸向對中性。
[0028] 4.載荷的施加
[0029] 當試樣兩端受到拉應力作用時，由於夾具2的夾持面為弧面，開口越來越小，試樣 會和夾具保持緊密貼合，很難從一對夾具2中滑出，從而保證了載荷能夠平穩準確地傳遞 給試樣。
[0030] 上述各實施例可在不脫離本實用新型的保護範圍下加以若干變化，故以上的說明 所包含及附圖中所示的結構應視為例示性，而非用以限制本實用新型申請專利的保護範
【權利要求】
1. 一種鋁合金厚板用疲勞試驗夾具，包括一對具有相互對稱結構的夾具，其特徵在於： 各夾具上開設用於卡入試樣的夾置槽，該夾置槽的近槽口端面為兩個接觸面，兩個接觸面 為弧面，且兩個接觸面的間距隨著越接近槽口端而越小。
2. 根據權利要求1所述的鋁合金厚板用疲勞試驗夾具，其特徵在於：各夾具的外端面 上開有用於與試驗機夾具配合的內螺紋孔。
3. 根據權利要求1所述的鋁合金厚板用疲勞試驗夾具，其特徵在於：在夾具槽口端面 上設置有標尺區域。
4. 根據權利要求1所述的鋁合金厚板用疲勞試驗夾具，其特徵在於：各弧面的弧度與 所要夾持試樣過渡圓弧的弧度相對應。
【文檔編號】G01N3/04GK203908870SQ201420280834
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月29日 優先權日:2014年5月29日
【發明者】張紅菊, 王福生, 李璞, 張東暉, 張恆磊, 紀紅, 樊志罡, 郝雪龍, 燕鵬 申請人:北京有色金屬研究總院