[发明专利]测定板料应力‑应变曲线的装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是金属材料试验领域，具体是一种能够测定板料面内压缩应力‐应变曲线及拉压循环应力‐应变曲线的装置。

背景技术

为研究金属板料塑性变形中的包申格效应及拉压不对称性，需测定该板料面内压缩条件下的应力‐应变曲线及面内拉压循环应力‐应变曲线。目前，为获得板料压缩试验数据，多采用类似GB/T7314‐2005中的金属薄板压缩试验方法进行试验。然而，该试验方法存在一定的缺陷：1)该试验方法无法测定板料拉压循环下的应力‐应变曲线；2)试样端面与试验机压头之间的摩擦作用易使试样发生鼓形；3)试样有部分区域未受到法向约束，在试验过程中易发生失稳弯曲；4)试样及装置结构复杂，加工成本高。

现有技术公开了包括如中国专利文献号CN102539253A，公开(公告)日2012.07.04，一种测定板料单向压缩状态下真实应力‐应变曲线的装置，以及中国专利文献号CN101776550A，公开(公告)日2010.07.14，一种用于管材试样的拉伸试验夹具。但这些现有技术均仅能测定板材法向压缩或管材拉伸下的应力‐应变曲线，而无法测定面内压缩下的应力‐应变曲线。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种测定板料应力‐应变曲线的装置，能够有效测量板料面内压缩下的应力‐应变曲线和/或板料面内拉压循环下的应力‐应变曲线。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种测定板料应力‐应变曲线的装置，包括：夹头连接单元和与之相连的夹板单元；

所述的夹板单元包括：主夹板和与之滑动连接的副夹板，其中：副夹板一端为齿形结构，与之滑动连接的主夹板一端相应的设有齿形凹槽。

所述的夹头连接单元包括：两个夹头连接块，其中：一个夹头连接块分别与试验机、主夹板相连，另一个夹头连接块分别与试验机、副夹板相连。

所述的应力‐应变曲线包括：金属板料试样压缩的应力‐应变曲线和拉压循环下的应力‐应变曲线。

技术效果

与现有技术相比，本发明能同时对试样宽区与窄区的法向进行约束，防止板材压缩时的失稳弯曲，配合视频引伸计能有效测量板料面内压缩下的应力‐应变曲线，而主、副夹板能随试样的变形而运动，故又可测量板料面内拉压循环下的应力‐应变曲线。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明装置在试验准备阶段的装配图；

图3为待测试样的结构示意图；

图4为主夹板结构示意图；

图5为副夹板结构示意图；

图6为夹头连接块结构示意图；

图中：夹头连接单元1、夹头连接块11、夹板单元2、主夹板21、副夹板22、待测金属板料试样3、销钉4。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例包括：夹头连接单元1和与之相连的夹板单元2；

所述的夹板单元2包括：主夹板21和与之滑动连接的副夹板22，其中：副夹板22一端为齿形结构，与之滑动连接的主夹板21一端相应的设有齿形凹槽。

所述的夹头连接单元1包括：两个夹头连接块11，其中：一个夹头连接块11分别与试验机、主夹板21相连，另一个夹头连接块11分别与试验机、副夹板22相连。

所述的主夹板21、副夹板22设有放置待测金属板料试样的约束区。

所述的主夹板21优选为工字结构，包括：两块宽区约束区和与两块宽区约束区相连的窄区约束区。

所述的副夹板22设有宽区约束区。

所述的宽区约束区为槽型结构。

所述的夹板单元2优选为上下对称设置，通过螺栓连接，便于安装和夹持待测金属板料试样。

采用本发明装置进行应力‐应变曲线测试的过程如下：

1)装配：主夹板21和副夹板22按照齿槽结构相互配合连接，装入待测金属板料试样，拧紧螺栓，保证夹板单元2对待测金属板料试样的约束；调整试验机横梁高度，将两个夹头连接块11安装在试验机上并处于一个恰当的高度范围内，将装配好的夹板单元2与两个夹头连接块11分别用销钉4连接固定；