【技术实现步骤摘要】
一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置及方法
[0001]本专利技术涉及复杂应力加载下材料力学性能试验测试
，具体涉及一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置及方法。
技术介绍
[0002]目前，通常采用常规准静态材料试验机和霍普金森杆等装置开展单轴不同速率和温度条件下材料的力学性能试验研究。但实际工程应用过程中，结构件通常处于双轴加载等复杂应力状态。而且，大多数材料的力学性能明显受到应力状态、环境温度等因素的影响。因此，仅基于单轴力学性能试验建立的失效准则和失效判据，并不能真实有效地评估实际工程应用中多数结构件的失效情况或者服役寿命。
[0003]目前，大型准静态双轴试验机仍是开展双轴加载下材料力学性能试验研究的主要装置。但该装置存在以下不足：首先，该型装置的最高加载速率通常低于500mm/min，无法满足动态双轴加载下材料力学性能研究的需求；其次，该型装置通常不配备相适应的温度箱和温控装置，且改造成本较高，即无法满足不同温度下双轴加载时材料力学性能研究的需求；第三，该型装置通常体积较大、质量较重，造价成本和搬运、维护成本较高。因此，上述不足严重限制了该型装置在双轴加载下材料力学性能试验研究中的应用。
[0004]为研究双轴加载下材料的力学性能，通常需根据不同材料的属性以及试验机或试验装置的加载特点等，设计相适应的试验件构型，即不同材料的双轴加载试验件构型尺寸差异较大、试验件与试验机的连接方式也不尽相同；其次，相较压缩载荷，材料更容易在拉伸加载下发生变形破坏。因此，亟需提出一种可适应于多...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置，包括与试验机相连且上下对应设置的上夹具和下夹具，其特征在于，所述上夹具包括正交十字构型的上夹具体（2），上夹具体（2）的四个伸出臂为上支撑臂，四个上支撑臂的中心线位于同一平面内，且伸出长度相等，上夹具体（2）中心处上固定设置有用于与试验机相连的上夹持部，所述上夹持部朝远离下夹具的方向伸出；所述下夹具包括十字架构型的底座（4）及连接件（11），底座（4）的四个伸出臂为下支撑臂，四个下支撑臂的中心线位于同一平面内，且伸出长度相等，底座（4）中心处上固定设置有用于与试验机相连的下夹持部，所述下夹持部朝远离上夹具的方向伸出；连接件（11）的四个伸出臂为连接臂，四个连接臂的中心线位于同一平面内，且伸出长度相等，下支撑臂的伸出长度大于上支撑臂的伸出长度和连接臂的伸出长度；上夹具体（2）的中心轴线、底座（4）的中心轴线及连接件（11）的中心轴线重合且位于同一竖直线上；所述底座（4）上的四个下支撑臂的伸出端通过连接装置与连接件（11）上的四个连接臂对应相连，所述连接装置的两端上均转动连接有导向滑轮（3）；所述下支撑臂上均滑动连接有试验件固定装置，所述试验件固定装置相互远离的一侧上连接有拉紧绳（24），所述拉紧绳（24）的另一端绕经对应连接装置上的两个导向滑轮（3）后与对应上支撑臂固定相连。2.如权利要求1所述一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置，其特征在于，所述连接装置包括支撑杆（1），所述支撑杆（1）的两端分别与相对应的连接臂和下支撑臂固定相连。3.如权利要求2所述一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置，其特征在于，所述支撑杆（1）均包括相互平行的两个支撑板，位于同一支撑杆（1）上的两个导向滑轮（3）均设置在两个支撑板之间，且导向滑轮（3）均通过销轴与支撑板相连；所述导向滑轮（3）的中心轴线均与该导向滑轮（3）连接的支撑板所在的平面垂直，且导向滑轮（3）的中心轴均与水平面平行。4.如权利要求2所述一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置，其特征在于，还包括角度调整结构，所述角度调整结构包括沿下支撑臂轴向设置在下支撑臂上的多个第一连接通孔（18）、沿支撑杆（1）轴向均布在支撑杆（1）上的多个第二连接通孔（17）及沿连接臂轴向设置在连接臂上的多个第三连接通孔（16）；所述第一连接通孔（18）、第二连接通孔（17）及第三连接通孔（16）的中心轴线均与水平面平行；所述支撑杆（1）的一端通过贯穿第一连接通孔（18）和第二连接通孔（17）的连接轴固定相连，支撑杆（1）的另一端通过贯穿另一个第二通孔和第三连接通孔（16）的另一连接轴固定相连；所述导向滑轮（3）转动设置在支撑杆（1）与连接臂连接处和支撑杆（1）与下支撑臂连接处之间的支撑杆（1）上；调整支撑杆（1）与连接臂和下支撑臂上的连接位置，改变支撑杆（1）与底座（4）之间的夹角。5.如权利要求4所述一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置，其特征在于，所
述试验件固定装置包括滑动设置在下支撑臂上的滑块（21），所述滑块（21）朝向上夹具的一面上设置有连接片（20），所述连接片（20）上压合设置有压片（19），所述压片（19）通过穿过连接片（20）的第四螺钉与滑块（21）固定相连；滑块（21）相互远离的一面上均设置有第一固定孔（23），所述第一固定孔（23）内设置有内螺纹，所述拉紧绳（24）的一端设置在第一固定孔（23）内，且通过与第一固定孔（23）螺纹相连的第一螺钉与第一固定孔（23）固定相连；第一固定孔（23）上连接的拉紧绳（24）绕经的两个导向滑轮（3）中靠近底座（4）的导向滑轮（3）所在圆的切线与该第一固定孔（23）的中心轴线位于同一直线上；所述连接片（20）上设置卡合槽，卡合槽构型尺寸与试验件端部用于连接夹具的夹持臂（26）相匹配，试验件的连接臂设置在卡合槽内，且卡合槽朝向底座（4）中心一面的开口小于卡合槽远离底座（4）中心一面的开口。6.如权利要求5所述一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置，其特征在于，所述滑块（21）上设置有滑动通孔，所述滑块（21）通过滑动通孔套接在所连接的下支撑臂上。7.如权利要求4所述一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置，其特征在于，所述上支撑臂的端部上均设置有拉紧绳预紧装置（6），所述拉紧绳预紧装置（6）包括设置在上支撑臂端部上的预紧孔（9）及设置在上支撑臂端面上的第二固定孔（8），所述预紧孔（9）的中心轴线均与竖直线平行，第二固定孔（8）的中心轴线均水平设置，所述预紧孔（9）与第二固定孔（8）相互垂直且相互连通；还包括与上支撑臂端部可拆卸连接的两个支撑座，所述支撑座分别设置在预紧孔（9）两侧，两个支撑座通过预紧杆（10）相连，所述预紧杆（10）与支撑座均转动相连，预紧杆（10）的一端上设置有挡块，位于两个支撑座之间的预紧杆（10）上设置有至少两个拉紧绳通孔；所述第二固定孔（8）内设置有内螺纹，拉紧绳（24）的一端伸入第二固定孔（8），且通过与第二固定孔（8）螺纹相连的第二螺钉（25）与第二固定孔（8）固定相连；当拉紧绳（24）的一端伸入第二固定孔（8），从预紧孔（9）穿出并从下至上穿过一个拉紧绳通孔后从上至下穿过另外一个拉紧绳通孔，根据拉紧绳（24）长度依次进行，然后转动预紧杆（10），拉紧绳（24）预紧后转动第二螺钉（25），拉紧绳（24）与第二固定孔（8）固定相连。8.如权利要求7所述一种多构型试验件的双轴拉伸力学性能测试装置，其特征在于，所述支撑座与上支撑臂相连的一端上设置有连接插板，所述上支撑臂上对应位置设置有连接插孔，连接插板与连接插孔匹配相连，所述支撑座通过匹配相连的连接插板和连接插孔与上支撑臂可拆卸连接。9.如权利要求1
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8任意一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王哲君，强洪夫，代李菟，王稼祥，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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