[发明专利]板料拉伸-剪切双向加载试验系统

说明书

本发明公开了一种板料拉伸‑剪切双向加载试验系统，属于材料力学试验机领域。本发明包括试验样板和试验机，试验机包括试验台面，试验台面上设置有夹持机构，试验样板包括上定位部、下定位部和变形区；夹持机构包括上约束装置、下约束装置、上定位板和下定位板，两个上定位板和两个下定位板分别用于夹紧上定位部和下定位部；下约束装置包括第一安装块和固定在第一安装块上的第一连杆，第一连杆的末端设置有第一驱动机构；上约束装置包括固定块、第一滑块以及与第一滑块和上定位板固定连接的第二安装块；上约束装置上设置有附加框架，附加框架的一侧连接有用于提供剪切力的第二驱动机构。本发明板料不易起皱，拉伸、剪切互不干涉。

技术领域

本发明涉及材料力学试验机领域，特别是指一种板料拉伸-剪切双向加载试验系统。

背景技术

随着有限元技术的发展，利用有限元模拟预测板料成形工艺中可能出现的缺陷已经成为产品设计和生产中非常重要的一环，但要想得到可靠的模拟结果，必须提供准确真实的材料本构关系。目前关于复杂应变路径条件下的板料力学行为描述一直是研究领域的热点和难点。

针对金属板料的后继屈服面的研究目前仍处于理论阶段。试验方面，考虑板料易起皱和断裂等问题，目前还未有统一的标准。屈服面及其演化规律是描述金属材料塑性变形行为的重要特征，由于材料在制备和后续的塑性变形过程中，微观织构产生取向性，影响了材料在不同加载方向的变形行为。因此研究屈服面演化规律，包括后继屈服面膨胀、移动和畸变现象，对于预测复杂变形条件下的材料变形行为，特别是损伤有着重要的意义。屈服面畸变现象会极大影响材料在变加载路径下的变形行为，但目前还没有关于板料屈服面研究的相关试验设备。

发明内容

本发明提供一种板料不易起皱，拉伸、剪切互不干涉的板料拉伸-剪切双向加载试验系统。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种板料拉伸-剪切双向加载试验系统，包括试验样板和试验机，所述试验机包括试验台面，所述试验台面上设置有夹持机构，其中：

所述试验样板包括上定位部、下定位部和位于所述上定位部和下定位部之间的变形区，所述上定位部和下定位部上均设置有定位通孔；

所述夹持机构包括上约束装置、下约束装置、上定位板和下定位板，所述上定位板和下定位板均为两个，两个上定位板和两个下定位板分别用于夹紧所述上定位部和下定位部；

所述下约束装置包括第一安装块和连接在所述第一安装块下方的第一连杆，所述下定位板固定连接在所述第一安装块上，所述试验台面上在所述第一安装块的两侧均固定设置有挡板，两个挡板之间形成竖向滑槽，所述第一安装块位于所述竖向滑槽内，所述第一连杆的末端设置有用于提供拉应力的第一驱动机构；

所述上约束装置包括固定块、能够在所述固定块上水平滑动的第一滑块以及与所述第一滑块固定连接且与所述第一安装块相对设置的第二安装块，所述上定位板固定连接在所述第二安装块上；

所述上约束装置上设置有能够推动所述上定位板水平移动的附加框架，所述附加框架的水平两侧分别设置有第二连杆和第三连杆，所述试验台面上设置有水平滑槽，所述第二连杆位于所述水平滑槽内，所述第三连杆连接有用于提供剪切力的第二驱动机构。

进一步的，其中一个上定位板上设置有与所述上定位部的定位通孔相配合的定位柱，其中一个下定位板上也设置有与所述下定位部的定位通孔相配合的定位柱，两个上定位板之间和两个下定位板之间均通过螺栓固定连接。

进一步的，所述第一安装块上设置有U型凹槽，所述下定位板固定连接在所述U型凹槽内。