[发明专利]一种软钢高速拉伸测试夹持工具及测试方法

说明书

本发明涉及材料测试领域，尤其涉及一种软钢高速拉伸测试夹持工具及测试方法，该测试方法包括：按照金属材料高速拉伸测试的标准规则加工成工字型试样，所述工字型试样包括：上夹持段、下夹持段以及中间平行测试段，上夹持段的长度大于下夹持段的长度；将所述中间平行测试段的边缘打磨至光滑；在所述中间平行测试段两侧用试样保护板夹持；将所述工字型试样的上夹持段伸入试样测试夹具的上夹具，将所述下夹持段伸入试样测试夹具的下夹具中，完成试样的夹持；卸掉所述试样保护板，进行软钢高速拉伸测试，获得测试结果，进而提高了软钢高速拉伸测试的准确性。

技术领域

本发明涉及材料测试领域，尤其涉及一种软钢高速拉伸测试夹持工具及测试方法。

背景技术

随着国内汽车用钢品种的逐渐完善，我国汽车工业的发展得到了有力的材料基础支持，正经历前所未有的繁荣时期。在汽车自主研发的过程中，材料性能的描述及其准确程度是非常重要的考察内容之一。现阶段在塑性加工领域中，关于钢材本构关系中应变率的影响主要集中在0-100s^-1。而针对努力提高车身结构安全性的研究而言，在典型的汽车正面碰撞测试中的应变率最高可达1000s^-1。针对现代汽车用钢新品种新产品的不断出现，在准静态拉伸试验结果的基础上，高应变率下的试验研究，对不同应变率下的先进汽车用钢的力学性能的研究，成形、碰撞等性能研究都将起到很好的促进作用。因此对汽车用钢在高应变速率下应力-应变关系的精确测量很重要。目前，高应变速率拉伸试验有两种测试方法，即伺服液压式和霍普金森杆式。

霍普金森杆高速拉伸测试系统一般最大测试速率可达103s^-1，液压伺服系统一般最大为102s^-1。相较于霍普金森杆，液压伺服系统测试环境更加稳定，测试控制更精确，测得数据也更为可靠，因此多采用液压伺服高速拉伸测试系统。针对本单位现有液压伺服高速拉伸试验机以及高速摄像光学应变采集系统，设计出该汽车板软钢高速拉伸测试方法。本单位现有液压伺服高速拉伸试验机的最大载荷为50KN，最大试验速率为20m/s，最大采样频率10MHz，最大横梁位移250mm。

在进行汽车板软钢试验过程中，试样需夹持在上下两楔形夹具中，并人工安装拧紧楔形夹具上拧紧螺丝。由于软钢强度较低，安装过程拧紧螺丝旋转过程易造成试样变形从而影响试验结果。且高速拉伸易产生冲击震动，若试样尺寸不合适会在实验结果曲线中反应出细小震动，同样影响测试结果准确性。试样批量加工往往存在边部不平、毛刺等问题，拉伸时易造成应力集中，使测试结果不具代表性，测试精度降低。试验载荷由试验机采集，应变采集通过外部系统，应变采集的准确性同样影响测试结果精度。

因此，如何提高软钢高速拉伸测试的准确性，是目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的软钢高速拉伸测试夹持工具及测试方法。

一方面，本发明实施例提供一种软钢高速拉伸测试夹持工具，用于对按照金属材料高速拉伸测试的标准规则加工成工字型试样进行高速拉伸测试，所述工字型试样包括：上夹持段、下夹持段以及中间平行测试段，包括：

试样保护板，用于夹持在所述中间平行测试段的两侧面；

试样测试夹具，用于夹持所述工字型试样的所述上夹持段和所述下夹持段。

另一方面，本发明实施例提供一种软钢高速拉伸测试方法，包括：

按照金属材料高速拉伸测试的标准规则加工成工字型试样，所述工字型试样包括：上夹持段、下夹持段以及中间平行测试段，所述上夹持段的长度大于所述下夹持段的长度；

将所述中间平行测试段的边缘打磨至光滑；

在所述中间平行测试段两侧面用试样保护板夹持；