本实用新型专利技术涉及一种金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，包括防屈曲件、减磨块、螺栓紧固组件。防屈曲件可拆卸地成对且相互贴合连接，每个防屈曲件均呈工字型板状结构，薄板疲劳测试试样平行夹持于两个防屈曲件之间，防屈曲件上开设有减磨块定位槽；减磨块夹设于防屈曲件与薄板疲劳测试试样之间，且减磨块靠近防屈曲件的一面设于减磨块定位槽中，另一面贴合于薄板疲劳测试试样上；螺栓紧固组件，沿厚度方向贯穿防屈曲件，使得防屈曲件、减磨块与薄板疲劳测试试样被紧固夹持。与现有技术相比，本实用新型专利技术防屈曲装置的抗拉强度可达980MPa，最大适用应变范围±1.5％，可实现试样的自对中；设计了引伸计定位槽保证疲劳试验的顺利进行。
【技术实现步骤摘要】
金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置
本技术涉及工业产品性能测试
，尤其是涉及一种金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置。
技术介绍
近年来，汽车结构钢板的疲劳特性研究得到国内外相关学者的普遍关注。然而薄板在进行拉压双向应变控制低周疲劳试验时会由于轴向屈曲引起失稳，导致试验失败。因此，防屈曲装置对试验是否能够顺利完成起到至关重要的作用。标准GB/T26077-2010中的条款6.1.2.3.以及ISO12106-2017中的6.1.2.1中明确要求厚度小于2.5mm的板材需要采用防屈曲装置(anti-bucklingrestraints)。但标准中仅有薄板防屈曲装置的示意图，并没有详细的技术参数及相应的支撑数据，这使得实际厚度小于2.5mm的板材的进行拉压双向应变控制低周疲劳试验时，无法适配相应的薄板防屈曲装置，也就无法完成此类板材的测试。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，具有良好的抗屈曲性能及抗疲劳性能。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本技术中金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，包括防屈曲件、减磨块、螺栓紧固组件，其中具体地：防屈曲件可拆卸地成对且相互贴合连接，每个防屈曲件呈工字型板状结构，薄板疲劳测试试样夹持于两个防屈曲件之间，防屈曲件上开设有减磨块定位槽；减磨块设于防屈曲件与薄板疲劳测试试样之间，且减磨块靠近防屈曲件的一面设于减磨块定位槽中，另一面贴合于薄板疲劳测试试样上；螺栓紧固组件沿厚度方向贯穿防屈曲件，使得防屈曲件、减磨块与薄板疲劳测试试样被紧固夹持。进一步地，所述的防屈曲件包括上夹持部、下夹持部、连接于下夹持部和上夹持部之间的平行防屈曲部。进一步地，所述的下夹持部和上夹持部的两端均设有螺栓孔。进一步地，所述的螺栓紧固组件包括4-6个固定螺栓和4-6个与固定螺栓匹配的固定螺母，固定螺栓穿过所述的螺栓孔，并通过固定螺母紧固。进一步地，所述的4-6个固定螺栓的外壁面均抵接于薄板疲劳测试试样两侧的弧形壁面上，实现对薄板疲劳测试试样进行限位，在安装试样过程中采用高精度定值数显扭矩扳手实现4-6颗螺栓扭矩的一致性，螺栓紧固组件的设计可实现试样的自对中，用加工精度来替代以往的目测对中。进一步地，所述的防屈曲件为一体成型结构。进一步地，所述的防屈曲件为钛合金材料，抗拉强度可达980Mpa。进一步地，所述的减磨块为聚四氟乙烯减磨块，加入了聚苯酯及二硫化钼，可以增强减磨块的抗蠕变性能及长时间工作下的润滑性能。进一步地，所述的减磨块定位槽的长度方向与所述的平行防屈曲部的长度方向平行。进一步地，所述的防屈曲件远离减磨块的一面设有引伸计定位槽，用于引伸计上橡皮绳的固定；所述的伸计定位槽设于所述的平行防屈曲部上，引伸计定位槽的长度方向与所述的平行防屈曲部的长度方向平行。进一步地，薄板疲劳测试试样的厚度为1mm～2.5mm。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1)本技术中的防屈曲装置采用钛合金材质，防屈曲装置的抗拉强度可达980MPa，整体结构轻盈，相比传统碳钢减重近30％，具有良好的抗屈曲性能及抗疲劳性能。2)本技术中采用特制聚四氟乙烯减磨块，聚四氟乙烯减磨块中加入了聚苯酯及二硫化钼，可以增强减磨块的抗蠕变性能及长时间工作下的润滑性能。3)本技术中的防屈曲装置中采用通孔设计，增加了试样过程中的便利性，可极大提高工作效率。防屈曲装置中螺纹孔的设计与试样的圆弧半径相切，可实现试样的自对中，用加工精度来替代以往的目测对中。4)本技术中的防屈曲装置设计了引伸计定位槽，在试验过程中若固定引伸计的橡皮绳相对于中心位置呈拉伸或压缩状态，则在较长的疲劳试验过程中引伸计会产生相对位移对试验的结果产生较大影响。本技术中的引伸计定位槽设计完美地解决了这一难题，使得引伸计在试验过程中不会产生相对位移，保证疲劳试验的顺利进行。同时，引伸计定位槽采用了倒圆弧设计，避免了在引伸计橡皮绳过紧状态下产生应力集中而断裂的问题。附图说明图1为本技术中防屈曲装置的整体结构分解图；图2为薄板应变疲劳“力值vs疲劳寿命”历程曲线图；图3为第1,2,3循环周次滞后环线(应力-应变曲线图)；图4为疲劳中值寿命滞后环线(可用于应变疲劳参量的计算)；图5为最后3个循环周次的滞后环线(可作为疲劳试验停止的失效判据)。图中：1、薄板疲劳测试试样，2、防屈曲件，3、减磨块，4、固定螺母，5、固定螺栓，6、垫片，7、引伸计定位槽，8、减磨块定位槽，11、弧形壁面，21、下夹持部上夹持部上夹持部，22、第二横向部，23、平行防屈曲部，24螺栓孔。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例：本技术中金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，包括防屈曲件2、减磨块3、螺栓紧固组件，参见图1。防屈曲件2可拆卸地成对且相互贴合连接，每个防屈曲件2呈工字型板状结构，薄板疲劳测试试样1夹持于两个防屈曲件2之间，防屈曲件2上开设有减磨块定位槽8。防屈曲件2包括上夹持部21、下夹持部22、连接于上夹持部21和下夹持部22之间的平行防屈曲部23。上夹持部21和下夹持部22的两端均设有螺栓孔24。成型时，防屈曲件2为一体成型结构，具体选材时，防屈曲件2为钛合金材料，抗拉强度可达980Mpa。防屈曲件2远离减磨块3的一面设有引伸计定位槽7，用于引伸计上橡皮绳的固定。引伸计定位槽7设于所述的平行防屈曲部23上，引伸计定位槽7的长度方向与所述的平行防屈曲部23的长度方向平行。减磨块3夹设于防屈曲件2与薄板疲劳测试试样1之间，且减磨块3靠近防屈曲件2的一面设于减磨块定位槽8中，另一面贴合于薄板疲劳测试试样1上。减磨块3为聚四氟乙烯减磨块，加工时加入了聚苯酯及二硫化钼，可以增强减磨块的抗蠕变性能及长时间工作下的润滑性能。减磨块定位槽8的长度方向与所述的平行防屈曲部23的长度方向平行。螺栓紧固组件沿厚度方向贯穿防屈曲件2，使得防屈曲件2、减磨块3与薄板疲劳测试试样1被紧固夹持。螺栓紧固组件包括4个固定螺栓5和4个与固定螺栓5匹配的固定螺母，固定螺栓5穿过所述的螺栓孔24，并通过固定螺母紧固。4个固定螺栓5的外壁面均抵接于薄板疲劳测试试样1两侧的弧形壁面11上，实现对薄板疲劳测试试样1进行限位，在安装试样过程中采用高精度定值数显扭矩扳手实现4颗螺栓扭矩的一致性，螺栓紧固组件的设计可实现试样的自对中，用加工精度来替代以往的目测对中。通过本实施例中的防屈曲装置适用的薄板疲劳测试试样1的厚度为1mm～2.5mm，施加的应变幅(Δε/2)为0.2％～1.5％，R＝-1，预紧扭矩范围为1.5N·m～3N·m。...
【技术保护点】
1.一种金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，其特征在于，包括：/n防屈曲件(2)，可拆卸地成对且相互贴合连接，每个防屈曲件(2)均呈工字型板状结构，薄板疲劳测试试样(1)平行夹持于两个防屈曲件(2)之间，防屈曲件(2)上开设有减磨块定位槽(8)；/n减磨块(3)，夹设于防屈曲件(2)与薄板疲劳测试试样(1)之间，且减磨块(3)靠近防屈曲件(2)的一面设于减磨块定位槽(8)中，另一面贴合于薄板疲劳测试试样(1)上；/n螺栓紧固组件，沿厚度方向贯穿防屈曲件(2)，使得防屈曲件(2)、减磨块(3)与薄板疲劳测试试样(1)被紧固夹持。/n
【技术特征摘要】
1.一种金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，其特征在于，包括：
防屈曲件(2)，可拆卸地成对且相互贴合连接，每个防屈曲件(2)均呈工字型板状结构，薄板疲劳测试试样(1)平行夹持于两个防屈曲件(2)之间，防屈曲件(2)上开设有减磨块定位槽(8)；
减磨块(3)，夹设于防屈曲件(2)与薄板疲劳测试试样(1)之间，且减磨块(3)靠近防屈曲件(2)的一面设于减磨块定位槽(8)中，另一面贴合于薄板疲劳测试试样(1)上；
螺栓紧固组件，沿厚度方向贯穿防屈曲件(2)，使得防屈曲件(2)、减磨块(3)与薄板疲劳测试试样(1)被紧固夹持。
2.根据权利要求1所述的一种金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，其特征在于，所述的防屈曲件(2)包括上夹持部(21)、下夹持部(22)和连接于上夹持部(21)和下夹持部(22)之间的平行防屈曲部(23)。
3.根据权利要求2所述的一种金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，其特征在于，所述的上夹持部(21)和下夹持部(22)的两端均设有螺栓孔(24)。
4.根据权利要求3所述的一种金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，其特征在于，所述的螺栓紧固组件采用4.8～9.8级的4-6个固定螺栓(5)和与所述的固定螺栓(5)匹配的固定螺母，固定螺栓(5)穿过所述的螺栓孔(24)，并通...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑程，巴发海，李允，李凯，卢奇，蒋桥红，
申请(专利权)人：上海材料研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31
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