動態(tài)拉伸實驗夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料力學(xué)實驗研宄技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種動態(tài)拉伸實驗夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著分離式Hopkinson拉桿(SplitHopkinson Tors1n Bar，SHTB)技術(shù)的改進，分離式霍普金森試驗裝置已成為當(dāng)前研宄材料動態(tài)力學(xué)性能的一種重要手段，其基于一維應(yīng)力波的理論，在不同應(yīng)變率下進行實驗獲得材料的動態(tài)力學(xué)行為，引起了工程界的廣泛關(guān)注。
[0003]通常分離式霍普金森拉桿裝置所完成的動態(tài)拉伸實驗，基本是制備雙頭螺紋試件再進行高應(yīng)變率實驗，如文獻 “Fransplass H, Langseth M, Hopperstad O S.Tensilebehav1ur of threaded steel fasteners at elevated rates of strain[J].1nternat1nal Journal of Impact Engineering, 2011，53 (11):946 - 957.，， 和 “FengF,Huang S,Meng Z,et al.Experimental study on tensile property of AZ31Bmagnesium alloy at different high strain rates and temperatures[J].Materials&Design, 2014，57(5):10 - 20.”中所述，螺紋加工使試件的制備過程復(fù)雜又耗時；又或者是文獻 “Xu Z, Li Y.A novel method in determinat1n of dynamic fracture toughnessunder mixed mode I/II impact loading[J].1nternat1nal Journal of Solids&Structures, 2012，49:366 - 376.”所采用的在試件上開孔與銷相固定的方式，與前者相比所需實驗試樣雖容易加工些，但開孔所導(dǎo)致的應(yīng)力集中及微裂紋產(chǎn)生與擴展等問題卻無法避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種試件加工簡單，裝夾操作方便，實驗效率高，且能適用于不同厚度的試件的動態(tài)拉伸實驗夾具。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
[0006]一種動態(tài)拉伸實驗夾具，包括主夾具、夾片和螺紋固定夾具，其中，主夾具的一端開孔，孔的內(nèi)壁由外到內(nèi)依次設(shè)置有內(nèi)螺紋和內(nèi)錐面，螺紋固定夾具的一端外周設(shè)置有與主夾具內(nèi)螺紋相配合的外螺紋，螺紋固定夾具沿軸心開有供板條狀試件穿過的中心孔，且在伸入主夾具內(nèi)的一端開有與中心孔同軸的且最小孔徑大于中心孔的錐孔，兩片對稱的夾片被配置用于夾緊板條狀試件，夾片兩端的外形分別與主夾具的內(nèi)錐面和螺紋固定夾具的錐孔形狀配合。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點:
[0008](I)本發(fā)明動態(tài)拉伸實驗夾具所采用的實驗試件為板條狀，加工工藝簡單，裝夾方便，能夠避免應(yīng)力的集中。
[0009](2)本發(fā)明動態(tài)拉伸實驗夾具的主夾具、夾片和螺紋固定夾具之間通過錐面相貼合，契合程度高。
[0010](3)本發(fā)明動態(tài)拉伸實驗夾具的主夾具與被配置的霍普金森拉桿以及與螺紋固定夾具之間均選用螺紋配合，有效固定，操作容易。
[0011](4)本發(fā)明動態(tài)拉伸實驗夾具可適用于不同厚度的試件，能夠通過主夾具與螺紋固定夾具之間螺紋配合的長度達到在不同位置固定的目的。
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明動態(tài)拉伸實驗夾具的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明動態(tài)拉伸實驗夾具的主夾具的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明動態(tài)拉伸實驗夾具的夾片的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明動態(tài)拉伸實驗夾具的螺紋固定夾具的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]結(jié)合圖1?圖4:
[0018]本發(fā)明一種動態(tài)拉伸實驗夾具，包括主夾具1、夾片2和螺紋固定夾具3，其中，主夾具I的一端設(shè)置有被配置于與霍普金森拉桿相連接的外螺紋，另一端開孔，孔的內(nèi)壁由外到內(nèi)依次設(shè)置有內(nèi)螺紋和內(nèi)錐面，螺紋固定夾具3的一端外周設(shè)置有與主夾具I內(nèi)螺紋相配合的外螺紋，螺紋固定夾具3沿軸心開有供板條狀試件4穿過的中心孔，且在伸入主夾具I內(nèi)的一端開有與中心孔同軸的且最小孔徑大于中心孔的錐孔，兩片對稱的夾片2被配置用于夾緊板條狀試件4，夾片2兩端的外形分別與主夾具I的內(nèi)錐面和螺紋固定夾具3的錐孔形狀配合。
[0019]結(jié)構(gòu)裝配:
[0020]主夾具I與所配置的霍普金森拉桿通過螺紋連接，兩塊對稱的夾片2將板條狀試件4夾緊，與主夾具I內(nèi)孔錐面相貼合；螺紋固定夾具3錐面與夾片2貼合，其外螺紋通過與主夾具I內(nèi)螺紋配合來達到固定的目的。
[0021]實驗操作:
[0022]實驗前，將待測材料切成一定寬度的板條狀試件4，其尺寸必須小于螺紋固定夾具3中心孔的尺寸，將兩塊對稱的夾片2夾緊試件后放入主夾具I中，通過錐面配合，然后將主夾具I裝配在拉桿上，把螺紋固定夾具3旋入主夾具1，使螺紋固定夾具3內(nèi)錐孔的錐面與夾片2的錐面契合，使其固定并保證試件不會發(fā)生滑脫，通過動態(tài)拉伸完成高應(yīng)變率實驗。
【主權(quán)項】
1.一種動態(tài)拉伸實驗夾具，其特征在于:包括主夾具(1)、夾片(2)和螺紋固定夾具(3)，其中，主夾具(1)的一端開孔，孔的內(nèi)壁由外到內(nèi)依次設(shè)置有內(nèi)螺紋和內(nèi)錐面，螺紋固定夾具(3)的一端外周設(shè)置有與主夾具(1)內(nèi)螺紋相配合的外螺紋，螺紋固定夾具(3)沿軸心開有供板條狀試件(4)穿過的中心孔，且在伸入主夾具(1)內(nèi)的一端開有與中心孔同軸的且最小孔徑大于中心孔的錐孔，兩片對稱的夾片(2)被配置用于夾緊板條狀試件(4)，夾片(2)兩端的外形分別與主夾具(1)的內(nèi)錐面和螺紋固定夾具(3)的錐孔形狀配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)拉伸實驗夾具，其特征在于:所述主夾具(1)的一端設(shè)置有被配置于與霍普金森拉桿相連接的外螺紋。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動態(tài)拉伸實驗夾具，包括主夾具、夾片和螺紋固定夾具，其中，主夾具的一端開孔，孔的內(nèi)壁由外到內(nèi)依次設(shè)置有內(nèi)螺紋和內(nèi)錐面，螺紋固定夾具的一端外周設(shè)置有與主夾具內(nèi)螺紋相配合的外螺紋，螺紋固定夾具沿軸心開有供板條狀試件穿過的中心孔，且在伸入主夾具內(nèi)的一端開有與中心孔同軸的且最小孔徑大于中心孔的錐孔，兩片對稱的夾片被配置用于夾緊板條狀試件，夾片兩端的外形分別與主夾具的內(nèi)錐面和螺紋固定夾具的錐孔形狀配合；本發(fā)明試件加工簡單，裝夾操作方便，實驗效率高，且能適用于不同厚度的試件。
【IPC分類】G01N3/04
【公開號】CN104897461
【申請?zhí)枴緾N201510334890
【發(fā)明人】蔣晶, 陳雄, 許進升, 張中水, 賈登, 余家泉
【申請人】南京理工大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月16日