一种基于振动台的平板试样的弯曲疲劳试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术内容公开了一种基于振动台的平板试样的弯曲疲劳试验装置，包括固定在固定台上的夹持机构，安装在该夹持机构上的试样，固定在振动台上的固定机构，以及：顶杆，其一端设有外螺纹，用于与所述固定机构连接固定，另一端上设有一个第一通孔；转接头，其一侧设有一对平行的耳部，另一侧则设有一连接柱，该对平行的耳部之间形成一个开口，且两个耳部上均设有一个第二通孔，所述顶杆带有第一通孔的一端插入所述开口中并通过一定位销钉穿过所述耳部的第二通孔以及顶杆一端所设的第一通孔而将顶杆与转接头连接；传感器，其一端固定有连接件，该连接件与所述转接头的连接柱固定连接并将试样的一端夹持在两者之间。

A bending fatigue test device for plate specimen based on vibration table

【技术实现步骤摘要】
一种基于振动台的平板试样的弯曲疲劳试验装置
本技术属于弯曲疲劳试验装置领域，具体为一种基于振动台的平板试样的弯曲疲劳试验装置。
技术介绍
疲劳失效是机械产品的典型失效模式之一，零部件在承受一定的交变弯曲应力作用下，可能发生疲劳失效。在传统的平板试样的弯曲疲劳试验中，通常是在常规疲劳试验机上进行该试验，一般的常规疲劳试验机的常见频率通常在500Hz以下，对于循环次数为1×109次的弯曲疲劳性能测试，需要55.6小时，时间较长。或者是在振动台上进行平板试样的弯曲疲劳试验，通常将平板试样通过夹具或固定装置固定在电磁振动台的台面上，利用共振放大原理，将激励频率选择在叶片的一阶谐振频率附近，用很小的基础激励迫使叶片产生较大的振动响应。所述振动台的激振频率能达到2000Hz以上，对于循环次数为1×109次的弯曲疲劳性能测试，仅需要14个小时，试验效率大幅提高。但是，在现有技术中，夹具或者固定装置夹持平板试样的一端，而该平板试样的另一端为无外部约束的自由端，使用振动台进行试验时，因共振放大导致叶片振幅的巨大起伏变化，因此无法获取稳定的应变或者应力响应，从而降低了测试结果的可靠性。
技术实现思路
为了克服上述现有技术在低频率弯曲试验中时间成本高或在较弯曲试验中无法获取稳定的应变或者应力响应的缺陷，本技术提供了一种基于振动台的平板试样的弯曲疲劳试验装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于振动台的平板试样的弯曲疲劳试验装置，包括固定在固定台上的夹持机构，夹持机构用于夹持试样的一端，固定在振动台上的固定机构；还包括：顶杆，其一端设有外螺纹，用于与所述固定机构连接固定，另一端上设有一个第一通孔；转接头，其一侧设有一对平行的耳部，另一侧则设有一连接柱，该对平行的耳部之间形成一个开口，且两个耳部上均设有一个第二通孔，所述顶杆带有第一通孔的一端插入所述开口中并通过一定位销钉穿过所述耳部的第二通孔以及顶杆一端所设的第一通孔而将顶杆与转接头连接；传感器，其一端固定有连接件，该连接件与所述转接头的连接柱固定连接并将试样的另一端夹持在连接件与转接头之间。进一步的，所述定位销钉的两端分别设有销钉孔，每个销钉孔中都穿设有限位销钉，从而将定位销钉限位，防止其在试验过程中从所述转接头耳部的第二通孔以及顶杆的第一通孔中掉出。所述定位销钉的两销钉孔之间的距离与所述转接头的一对耳部的宽度相匹配，以使定位销钉在试验过程中不会上下移动。进一步的，所述转接头的连接柱设有外螺纹，所述传感器的连接件为螺母，两者通过螺纹连接。所述试样在一端设有一穿孔，并通过该穿孔套接在所述连接头的连接柱上，从而允许被夹持在所述转接头和传感器之间。根据本技术的优选实施例，所述传感器为加速度传感器或位移传感器。本技术的有益效果是：1、与现有技术中使用的常规疲劳试验机进行弯曲疲劳试验相比，本技术的弯曲疲劳试验装置使得所述的弯曲疲劳试验可以转移到一般振动台上进行，振动台可以提供的激振频率可远远高于常规疲劳试验机的激振频率(目前超高频疲劳试验机能提供的上限激振频率一般低于500Hz，而一般振动台能提供的上限激振频率高于2000Hz)，试验时间可以大幅度缩减。2、与在现有技术中直接将所述试样和夹持该试样的固定装置固定在振动台上进行试验相比，本技术的弯曲疲劳试验装置进行试验的方案为：将试样是夹持该试样一端的固定装置固定在固定台上(该试样固定在固定装置上的这一端称为固定端，相应的，其另一端称为自由端)，试样的自由端通过转接头与顶杆连接，顶杆的另一端与振动台连接，通过顶杆将振动传导至试样并且所述顶杆对所述试样的自由端形成外部约束，以此实现试样的弯曲形变，消除了现有技术中试样因存在无外部约束的自由端对高频率激励振动响应的不稳定性，能够保证试验过程中试样的应变或者应力响应的稳定性，并且能够保证或者提高测试结果的可靠性。3、借助本技术的弯曲疲劳试验装置，可以通过改变所述试样的初始形变即试样的自由端偏离初始位置的位移大小，来改变应力比，实现不同应力比下的试验。附图说明图1为本技术的弯曲疲劳试验装置的安装示意图。图2为图1中顶杆、转接头和试样的连接示意图。图3为图2中顶杆的示意图。图4为图2中转接头的剖视图。图5为图2中定位销钉的示意图。图6为图2中传感器的示意图。图7为图2中试样的示意图。图号说明：1.顶杆，10.第一通孔，2.转接头，20.连接柱，21.耳部，210.第二通孔，22.开口，3.定位销钉，30.销钉孔，4.限位销钉，5.传感器，50.连接件，6.试样，60.穿孔，7.夹持机构，70.金属框，71.垫块，73.螺栓，8.固定台，9.振动台，90.固定机构。a.顶杆的与转接头连接的一端,b.顶杆的与振动台上固定机构连接的一端；c.试样的固定端，d.试样的自由端。具体实施方式如图1和图2所示，一种基于振动台的平板试样的弯曲疲劳试验装置，包括固定在固定台8上的夹持机构7，安装在该夹持机构7上的试样6，固定在振动台9上的固定机构90，以及：顶杆1，其一端设有外螺纹(图中未示出)，用于与所述固定机构90连接固定，另一端上设有一个第一通孔10(图3)；转接头2，如图4所示，其一侧设有一对平行的耳部21，另一侧则设有一连接柱20，该对平行的耳部21之间形成一个开口22，且两个耳部21上均设有一个第二通孔210，所述顶杆1带有第一通孔10的一端插入所述开口22中并通过一定位销钉3穿过所述耳部21的第二通孔210以及顶杆1一端所设的第一通孔10而将顶杆1与转接头2连接；传感器5，如图6所示，其一端固定有连接件50，该连接件50与所述转接头2的连接柱20固定连接并将试样6的一端夹持在两者之间。进一步的，所述定位销钉3的两端分别设有销钉孔30(见图5)，每个销钉孔30中都穿设有限位销钉4，从而将定位销钉4限位，防止其在试验过程中从所述转接头耳部21的第二通孔210以及顶杆1的第一通孔10中掉出。所述定位销钉3的两销钉孔30之间的距离与所述转接头2的一对耳部21的宽度相匹配，以使定位销钉3在试验过程中不会上下移动。进一步的，所述转接头2的连接柱20设有外螺纹(图中未示出)，所述传感器5的连接件50为螺母，两者通过螺纹连接。如图7所示，所述试样6在一端设有一穿孔60，并通过该穿孔60套接在所述连接头2的连接柱20上，从而允许被夹持在所述转接头2和传感器5之间。优选的，所述传感器5为加速度传感器或位移传感器。如图7所示，所述试样6设有穿孔60的一端定义为自由端(图中d所示)，与所述转接头2的连接柱20连接；相应的，该试样6的另一端则定义为固定端(图中c所示)，通过所述夹持机构7固定在固定台8上。回到图1中，所述夹持机构7用于夹持试样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于振动台的平板试样的弯曲疲劳试验装置，包括固定在固定台上的夹持机构，夹持机构用于夹持试样的一端，固定在振动台上的固定机构，其特征在于还包括：/n顶杆，其一端设有外螺纹，用于与所述固定机构连接固定，另一端上设有一个第一通孔；/n转接头，其一侧设有一对平行的耳部，另一侧则设有一连接柱，该对平行的耳部之间形成一个开口，且两个耳部上均设有一个第二通孔，所述顶杆带有第一通孔的一端插入所述开口中并通过一定位销钉穿过所述耳部的第二通孔以及顶杆一端所设的第一通孔而将顶杆与转接头连接；/n传感器，其一端固定有连接件，该连接件与所述转接头的连接柱固定连接并将试样的另一端夹持在连接件与转接头之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于振动台的平板试样的弯曲疲劳试验装置，包括固定在固定台上的夹持机构，夹持机构用于夹持试样的一端，固定在振动台上的固定机构，其特征在于还包括：
顶杆，其一端设有外螺纹，用于与所述固定机构连接固定，另一端上设有一个第一通孔；
转接头，其一侧设有一对平行的耳部，另一侧则设有一连接柱，该对平行的耳部之间形成一个开口，且两个耳部上均设有一个第二通孔，所述顶杆带有第一通孔的一端插入所述开口中并通过一定位销钉穿过所述耳部的第二通孔以及顶杆一端所设的第一通孔而将顶杆与转接头连接；
传感器，其一端固定有连接件，该连接件与所述转接头的连接柱固定连接并将试样的另一端夹持在连接件与转接头之间。


2.根据权利要求1所述的弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述定位销钉的两端分别设有销钉孔，每个销钉孔中都穿设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：石朝成，
申请(专利权)人：上海航空材料结构检测股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31