[实用新型]一种防失稳夹具

说明书

本实用新型提出一种防失稳夹具，包括紧固单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合，试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接。本实用新型能够高效快速的定位并安装MT试件，可以为金属断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率测试试验预制裂纹。

技术领域

本实用新型涉及一种防失稳夹具，具体涉及一种MT(Middle Tension)试件在压-压循环载荷下预制裂纹的防失稳夹具，属于金属材料断裂力学研究技术领域。

背景技术

线弹性断裂力学研究的是尖锐裂纹，因此在开始断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率测试试验之前，都需要进行预制裂纹，过去主要采用拉-拉循环载荷预制裂纹，但是有文献(Ongenerating fatigue crack growth thresholds[J].International Journal ofFatigue,2003.)研究表明这种方法会引起比较高的裂纹闭合载荷和远距离裂纹表面闭合现象，因此美国密西西比大学的纽曼教授团队提出了一种新的裂纹扩展阈值测试方法，与传统测试方法相比，最大的区别就是由拉-拉循环载荷预制裂纹变成压-压循环载荷预制裂纹。

由于目前还没有MT试件在压-压循环载荷下预制裂纹的试验标准，因此试验夹具也没有统一的形式。在ASTM D6484试验标准中给出了复合材料开孔板压缩试验夹具，如图1所示。在静力压缩载荷下，传统夹具能够很好的保护开孔复合材料，防止其出现失稳破坏，然而它并不能完全满足MT试件在压-压循环载荷下进行预制裂纹试验的要求。首先，与静力加载相比，压-压循环载荷属于重复加载，加载过程中由于振动可能出现紧固螺栓松动，试件失稳等情况；其次，传统夹具的观察孔(如图1中01所示)较小，不适合对预制裂纹过程的观测，特别是裂纹扩展后很容易超出观察孔的范围；最后，试验机为传统夹具施加压缩载荷时，必须使用专门的压缩夹头，这严重限制了夹具的应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术不足之一，提供一种防失稳夹具。

本实用新型的技术解决方案：一种防失稳夹具，包括紧固单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合，试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接。

一种防失稳夹具，包括紧固单元、U型夹具单元、销轴单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接，U型夹具单元通过销轴单元安装在长夹板单元和短夹板单元中部，试验机液压夹头夹持U型夹具单元。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：

(1)本实用新型能够高效快速的定位并安装MT试件，可以为金属断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率测试试验预制裂纹；

(2)本实用新型有效改善了紧固条件，优化观察孔尺寸，同时在一定程度上扩大应用范围；

(3)本实用新型采用特殊紧固方式，防止MT试件在循环加载过程中出现松动失稳，提高试件的稳定性，确保试验精度；

(4)本实用新型改善了观察孔设计，有利于在压-压循环载荷预制裂纹过程中，时刻观察裂纹扩展情况，有利于预制出合格裂纹；

(5)本实用新型可通过U型夹具直接采用试验机普通液压夹头，也可使用专门的压缩夹头通过平面接触方式来施加压-压循环载荷，在某种程度上扩大了夹具的应用范围。

附图说明

图1为现有夹具图；

图2为本实用新型加载方式1的整体结构示意图；

图3为本实用新型加载方式1的整体结构正视图(a)和侧视图(b)；