本发明专利技术提供了一种高强度板材压缩实验防失稳装置及方法，包括支撑部分以及传力部分，支撑部分用于夹持板材试样，传力部分安装在所述支撑部分上并能够在操作支撑部分时将夹持力柔性传递至所述板材试样上，本发明专利技术采用挡块和传力圆柱两级的均力机构，将功能柱的位移均匀的转化为弹簧组对高强度板材的厚向夹持力，将压紧力均匀分布在板料试样上，可以对高强度板料试样提供较大的均匀的厚度方向的支持力，从而可以获得板料大压缩应变下的力学性能参数，可用于不同厚度、不同材料的高强钢板料开展压缩实验，具有较高的通用性，对于高强度板料的压缩力学性能参数获取具有极其重要的实用意义。用意义。用意义。
【技术实现步骤摘要】
高强度板材压缩实验防失稳装置及方法
[0001]本专利技术涉及板材成形基础实验领域，具体地，涉及一种高强度板材压缩实验防失稳装置及方法。
技术介绍
[0002]板材由于其在成形过程中，材料变形形式多种多样，需要通过一些基础实验，如单向拉伸实验，单向压缩实验，扭转实验，弯曲实验等来获得其力学性质参数。这些力学性能参数对于有限元仿真实际钣金件成形过程十分重要。对于板材来说，由于其厚度方向尺寸与平面内其余两个方向尺寸相比很小，因此板料在厚度方向是不稳定的。当板料在长度方向被压缩时，厚度方向容易发生失稳。在压缩实验中无法获得板材大压缩应变下的材料数据。针对现有的高强度板材，由于其板厚更薄，强度更大，需要的压缩载荷更大，板料大压缩应变数据更难以获得。
[0003]为了获得大压缩应变的材料基础实验数据，专利文献CN107687983B提出了一种大应变循环拉压试验辅助测试装置，通过弹簧压紧力来增强板材的厚度方向抵抗失稳的能力，但是该装置结构较为复杂，针对不同的万能材料实验机(2)，通用性较差。实验中难以将该装置与万能材料实验机(2)定位，容易人为的引入板材试样的扭转偏差，造成板材过早失稳。专利文献CN203203874U提出了一种简便的防止板料失稳的装置，但该装置需要同时调节12个弹簧，难以保证其压紧力相同，并且该装置提出的上下梳结构，会造成板材试样表面的划伤。综上所述，提供一种加载能力大，通用性强，拆装方便，实验效率高，并且能防止高强度板材的压缩实验失稳的装置，对于描述高强度板材压缩力学特性具有重要实际意义。
专利
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种高强度板材压缩实验防失稳装置及方法。
[0005]根据本专利技术提供的一种高强度板材压缩实验防失稳装置，包括：
[0006]支撑部分，用于夹持板材试样；
[0007]传力部分，安装在所述支撑部分上并能够在操作支撑部分时将夹持力柔性传递至所述板材试样上。
[0008]优选地，所述支撑部分包括支撑块、夹持块以及功能柱；
[0009]所述支撑块具有依次相连的左端部、中部、右端部，所述左端部、中部、右端部共同围成容纳空间，所述夹持块位于所述容纳空间中并与所述左端部之间形成夹持空间，所述夹持空间用于容纳所述板材试样，所述功能柱安装在所述右端部且在操作功能柱时能够通过所述传力部分驱使所述夹持块靠近或远离左端部运动进而实现对板材试样的夹紧或松开。
[0010]优选地，所述支撑部分还包括第一销钉以及法兰盘直线轴承；
[0011]所述左端部上具有第一通孔，所述法兰盘直线轴承安装在第一通孔上，第一销钉
的一端紧固安装在夹持块上，第一销钉的另一端从左端部的一侧穿过所述法兰盘直线轴承并延伸到左端部另一侧的外部并与所述法兰盘直线轴承滑动配合。
[0012]优选地，所述功能柱的外部设置有外螺纹，所述右端部上设置有内螺纹孔，所述外螺纹匹配所述内螺纹孔。
[0013]优选地，所述传力部分包括挡块、传力圆柱、直线轴承、第二销钉、弹簧组以及直线轴承座；
[0014]所述挡块、传力圆柱、直线轴承座、弹簧组依次安装在所述容纳空间中且均位于夹持块和右端部之间；
[0015]多个所述直线轴承间隔布置在所述直线轴承座上，所述第二销钉的一端紧固安装在夹持块上，第二销钉的另一端延伸到所述直线轴承中并与所述直线轴承滑动配合，所述弹簧组设置在所述夹持块和直线轴承座之间并套装在第二销钉上，传力圆柱的一端连接直线轴承座，所述挡块设置在传力圆柱另一端与功能柱之间。
[0016]优选地，所述直线轴承通过顶丝固定在所述直线轴承座上。
[0017]优选地，在压缩实验时，所述板材试样的两端分别被实验机所具有的上液压夹头、下液压夹头夹持。
[0018]优选地，所述上液压夹头、下液压夹头距离防失稳装置的距离均小于或等于板材试样厚度的两倍。
[0019]根据本专利技术提供的一种高强度板材压缩实验防失稳方法，包括如下步骤：
[0020]S1：将板材通过线切割获取板料试样，通过操作功能柱将夹持块和左端部之间的间隙调整至大于一倍板料试样的厚度并通过夹持块和左端部夹持所述板料试样标距段；
[0021]S2：将防失稳装置连同板料试样放入实验机的实验区域，实验机所具有的液压夹头分别夹持住板料试样的夹持段，液压夹头与防失稳装置的垂直距离小于或等于两倍板料试样的板厚；
[0022]S3：将引伸计安装在夹持块和左端部上且卡住板料试样的侧面；
[0023]S4：启动实验机使上液压夹头和下液压夹头相向运动，使板料试样被压缩至需要的应变后，实验机停止，拆下引伸计，松开上液压夹头和下液压夹头，移出防失稳装置；
[0024]S5：拆卸板料试样，完成高强度板料压缩实验。
[0025]优选地，安装板材试样之前进行抛光处理；
[0026]安装板材试样时所述板料试样的对称线与夹持块对称线平行。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0028]1、本专利技术采用挡块和传力圆柱两级的均力机构，将功能柱的位移均匀的转化为弹簧组对高强度板材的厚向夹持力，将压紧力均匀分布在板料试样上，可以对于高强度板料试样提供较大的均匀的厚度方向的支持力，从而可以获得板料大压缩应变下的力学性能参数，结构简单，安装、拆卸、操作方便。
[0029]2、本专利技术完全采用机械装置，可以用于不同厚度、不同材料的高强钢板料开展压缩实验，具有较高的通用性，对于高强度板料的压缩力学性能参数获取具有极其重要的实用意义。
[0030]3、本专利技术具有较高的灵活性，可以作为多种万能材料实验机的辅助装置。
附图说明
[0031]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0032]图1为本专利技术中装置的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术中装置的正视图；
[0034]图3为本专利技术中装置的俯视图；
[0035]图4为图2中A
‑
A向截面图；
[0036]图5为本专利技术中装置的侧视图。
[0037]图中示出：
[0038]防失稳装置1
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挡块1021
[0039]支撑部分101
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传力圆柱1022
[0040]支撑块1011
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直线轴承1023
[0041]左端部10111
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第二销钉1024
[0042]中部10112
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弹簧组1025
[0043]右端部10113
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直线轴承座1026...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高强度板材压缩实验防失稳装置，其特征在于，包括：支撑部分(101)，用于夹持板材试样(4)；传力部分(102)，安装在所述支撑部分(101)上并能够在操作支撑部分(101)时将夹持力柔性传递至所述板材试样(4)上。2.根据权利要求1所述的高强度板材压缩实验防失稳装置，其特征在于，所述支撑部分(101)包括支撑块(1011)、夹持块(1012)以及功能柱(1015)；所述支撑块(1011)具有依次相连的左端部(10111)、中部(10112)、右端部(10113)，所述左端部(10111)、中部(10112)、右端部(10113)共同围成容纳空间，所述夹持块(1012)位于所述容纳空间中并与所述左端部(10111)之间形成夹持空间，所述夹持空间用于容纳所述板材试样(4)，所述功能柱(1015)安装在所述右端部(10113)且在操作功能柱(1015)时能够通过所述传力部分(102)驱使所述夹持块(1012)靠近或远离左端部(10111)运动进而实现对板材试样(4)的夹紧或松开。3.根据权利要求2所述的高强度板材压缩实验防失稳装置，其特征在于，所述支撑部分(101)还包括第一销钉(1013)以及法兰盘直线轴承(1014)；所述左端部(10111)上具有第一通孔，所述法兰盘直线轴承(1014)安装在第一通孔上，第一销钉(1013)的一端紧固安装在夹持块(1012)上，第一销钉(1013)的另一端从左端部(10111)的一侧穿过所述法兰盘直线轴承(1014)并延伸到左端部(10111)另一侧的外部并与所述法兰盘直线轴承(1014)滑动配合。4.根据权利要求2所述的高强度板材压缩实验防失稳装置，其特征在于，所述功能柱(1015)的外部设置有外螺纹，所述右端部(10113)上设置有内螺纹孔，所述外螺纹匹配所述内螺纹孔。5.根据权利要求2所述的高强度板材压缩实验防失稳装置，其特征在于，所述传力部分(102)包括挡块(1021)、传力圆柱(1022)、直线轴承(1023)、第二销钉(1024)、弹簧组(1025)以及直线轴承座(1026)；所述挡块(1021)、传力圆柱(1022)、直线轴承座(1026)、弹簧组(1025)依次安装在所述容纳空间中且均位于夹持块(1012)和右端部(10113)之间；多个所述直线轴承(1023)间隔布置在所述直线轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，邹天下，刘洋，李大永，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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