微动疲劳试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种微动疲劳试验装置及微动疲劳试验方法，属于材料性能测试技术领域。本发明专利技术的微动疲劳试验装置包括轴向加载机构，滑动机构和微动疲劳夹具。轴向加载机构用于对试件施加轴向疲劳载荷。滑动机构用于连接试验垫块并提供法向载荷。微动疲劳夹具包括夹持件和夹持垫块，夹持垫块位于两块夹持件之间且对称地设于试件两侧，夹持垫块的厚度大于试件的厚度，多个夹持垫块之间形成预留通道，且预留通道与试件垂直，试验垫块能够置于预留通道内，夹持垫块用于抵顶试验垫块，从而在滑动机构提供法向载荷时使试验垫块不会随试件发生随动。该微动疲劳试验装置能够保证试件与试验垫块之间处于理想的微动状态。

【技术实现步骤摘要】
微动疲劳试验装置及方法
本专利技术属于材料性能测试
，尤其涉及一种微动疲劳试验装置及微动疲劳试验方法。
技术介绍
微动是指两个相互接触物体表面之间非常微小的移动，其位移幅值一般为几十到一百多微米之间。当紧密接触构件承受交变疲劳载荷时，其表面将极易产生疲劳裂纹，从而导致结构发生微动疲劳失效。微动疲劳现象广泛存在于汽车、船舶、航空航天等领域的紧密配合部件中，研究表明，微动状态下的疲劳寿命会降低超过30％。为了更好地分析材料的微动疲劳行为，揭示其损伤失效机理，材料级微动疲劳试验受到重点关注。目前，通常采用桥式、单卡头式或爪式的材料级微动疲劳试验和基于结构模拟件的结构级微动疲劳试验来开展微动疲劳研究。现有的桥式、单卡头式或爪式结构并不能很好地解决高温微动疲劳试验中试验垫块和试件之间的随动问题，而试验垫块和试件发生随动会造成高温微动疲劳试验测得的高温微动疲劳寿命不准确。高温条件下试验垫块和试件之间的随动问题亟待解决。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分专利技术的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种微动疲劳试验装置及微动疲劳试验方法，以解决试验垫块和试件之间的随动问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，提供一种微动疲劳试验装置，包括：轴向加载机构，其上设有固定组件，所述固定组件用于固接试件，所述轴向加载机构用于对所述试件施加轴向疲劳载荷；滑动机构，固接于所述轴向加载机构，用于连接试验垫块并提供法向载荷；微动疲劳夹具，包括夹持件和夹持垫块，所述夹持垫块位于两块所述夹持件之间且对称地设于所述试件两侧，所述夹持垫块的厚度大于所述试件的厚度，多个所述夹持垫块之间形成预留通道，且所述预留通道与所述试件垂直，所述试验垫块能够置于所述预留通道内，所述夹持垫块用于抵顶所述试验垫块，从而在所述滑动机构提供法向载荷时使所述试验垫块不会随所述试件发生随动。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述滑动机构包括：法向载荷加载平台，固接于所述轴向加载机构；滑块，能够沿所述法向载荷加载平台移动；法向连杆，固接于所述滑块；法向载荷夹头，其一端连接所述法向连杆，另一端连接所述试验垫块；测力计，与所述法向连杆连接，位于所述法向连杆和所述滑块之间，用于测量法向载荷的大小；丝杠，固接于所述轴向加载机构和所述滑块，用于推动所述滑块移动。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述固定组件包括：轴向载荷夹头，与所述试件固接；轴向连杆，其一端与所述轴向载荷夹头固接，另一端与所述轴向加载机构固接。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述固定组件还包括：夹持件固定器，其上设有卡槽，所述卡槽用于卡接所述夹持件，所述夹持件固定器与一所述轴向连杆连接。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述轴向加载机构包括：疲劳试验夹头，所述疲劳试验夹头的一端固接于所述轴向加载机构，另一端和所述轴向连杆连接。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述微动疲劳试验装置还包括：高温炉，位于一对所述滑动机构之间，所述微动疲劳夹具位于所述高温炉内，所述高温炉上设有固定组件伸入孔和滑动机构伸入孔，所述固定组件通过所述固定组件伸入孔置于所述高温炉内并连接所述试件，所述滑动机构通过所述滑动机构伸入孔伸入所述高温炉内连接所述试验垫块，并通过所述试验垫块顶住所述试件。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述微动疲劳试验装置还包括冷却环，设于所述法向连杆和所述轴向连杆。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述冷却环包括冷却水流入口和冷却水流出口。在本专利技术的一种示例性实施例中，所述滑动机构与所述试验垫块之间设有加载滑块，且所述加载滑块置于所述预留通道内。根据本专利技术的一个方面，提供一种微动疲劳试验方法，应用于上述任意一项所述的微动疲劳试验装置，所述微动疲劳试验方法包括：将试件放入所述微动疲劳试验装置；对所述试件施加一轴向载荷，保证所述试件轴线与加载方向一致；为所述试件提供试验所需的法向载荷；对所述试件施加轴向疲劳载荷，记录所述试件受疲劳载荷的循环次数直到试件失效，所述循环次数即为所述试件的微动疲劳寿命。本专利技术提供的微动疲劳试验装置通过微动疲劳夹具夹持试件，并通过在夹持件内设置夹持垫块，以形成对称且垂直于试件的预留通道，置于预留通道内的试验垫块受夹持垫块抵顶，从而在滑动机构提供法向载荷时使试验垫块不会随试件的移动而发生随动。该微动疲劳试验装置可通过约束试验垫块的位移，避免试验垫块因试件受到疲劳载荷而发生随动，保证试验垫块与试件处于理想的微动状态，从而提高微动疲劳的试验精度。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出本示例实施例的微动疲劳试验装置的结构示意图。图2示出本示例实施例的高温微动疲劳加载示意图。图3示出本示例实施例的微动疲劳夹具示意图。图4示出本示例实施例的冷却环示意图。图5示出本示例实施例的微动疲劳试验装置剖面视图。图6示出本示例实施例的微动疲劳试验方法流程图。其中：1、轴向加载机构；11、横梁；12、立柱；121、固接块；13、固定组件；131、轴向载荷夹头；132、轴向连杆；133、夹持件固定器；134、轴向载荷转换头；14、支撑平台；15、疲劳试验夹头；2、滑动机构；21、滑块；22、法向连杆；23、法向载荷夹头；24、测力计；25、丝杠；26、滑动机构安装杆；27、法向载荷加载平台；3、微动疲劳夹具；31、夹持件；32、夹持垫块；4、高温炉；41、安装杆；42、固定组件伸入孔；43、滑动机构伸入孔；5、试件；6、试验垫块；7、加载滑块；8、冷却环；81、冷却环入口；82、冷却环出口。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本专利技术。在对本专利技术的不同示例性实施方式的描述中，参照附图进行，所述附图形成本专利技术的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本专利技术的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本专利技术范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之间”、“一端”、“两侧”“下部”等来描述本专利技术的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本专利技术的范围内。用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。参见图1、图2和图3，图1为本示例实施例的微动疲劳试验装置的结构示意图；图2为本实施方式的高温微动疲劳加载示意图；图3为本实施方式的微动疲劳夹具3示意图。该微动疲劳试验装置主要包括轴向加载机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微动疲劳试验装置，其特征在于，包括：轴向加载机构，其上设有固定组件，所述固定组件用于固接试件，所述轴向加载机构用于对所述试件施加轴向疲劳载荷；滑动机构，固接于所述轴向加载机构，用于连接试验垫块并提供法向载荷；微动疲劳夹具，包括夹持件和夹持垫块，所述夹持垫块位于两块所述夹持件之间且对称地设于所述试件两侧，所述夹持垫块的厚度大于所述试件的厚度，多个所述夹持垫块之间形成预留通道，且所述预留通道与所述试件垂直，所述试验垫块能够置于所述预留通道内，所述夹持垫块用于抵顶所述试验垫块，从而在所述滑动机构提供法向载荷时使所述试验垫块不会随所述试件发生随动。

【技术特征摘要】
1.一种微动疲劳试验装置，其特征在于，包括：轴向加载机构，其上设有固定组件，所述固定组件用于固接试件，所述轴向加载机构用于对所述试件施加轴向疲劳载荷；滑动机构，固接于所述轴向加载机构，用于连接试验垫块并提供法向载荷；微动疲劳夹具，包括夹持件和夹持垫块，所述夹持垫块位于两块所述夹持件之间且对称地设于所述试件两侧，所述夹持垫块的厚度大于所述试件的厚度，多个所述夹持垫块之间形成预留通道，且所述预留通道与所述试件垂直，所述试验垫块能够置于所述预留通道内，所述夹持垫块用于抵顶所述试验垫块，从而在所述滑动机构提供法向载荷时使所述试验垫块不会随所述试件发生随动。2.根据权利要求1所述的微动疲劳试验装置，其特征在于，所述滑动机构包括：法向载荷加载平台，固接于所述轴向加载机构；滑块，能够沿所述法向载荷加载平台移动；法向连杆，固接于所述滑块；法向载荷夹头，其一端连接所述法向连杆，另一端连接所述试验垫块；测力计，与所述法向连杆连接，位于所述法向连杆和所述滑块之间，用于测量法向载荷的大小；丝杠，固接于所述轴向加载机构和所述滑块，用于推动所述滑块移动。3.根据权利要求2所述的微动疲劳试验装置，其特征在于，所述固定组件包括：轴向载荷夹头，与所述试件固接；轴向连杆，其一端与所述轴向载荷夹头固接，另一端与所述轴向加载机构固接。4.根据权利要求3所述的微动疲劳试验装置，其特征在于，所述固定组件还包括：夹持件固定器，其上设有卡槽，所述卡槽用于卡接所述夹持件，所述夹持件固...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙守义，李磊，岳珠峰，杨未柱，李缘，苑天宇，焦江坤，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61