一种材料动态力学性能测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种材料动态力学性能测试装置及方法，属于金属板材性能测试技术领域，解决了薄板测试设备的振铃效应使测试结果的准确性低的技术问题。测试装置包括用于夹持试样片的第一固定件和第二固定件；第一固定件包括壳体、夹持部和支撑部；夹持部包括相对设置在壳体内的第一夹持块和第二夹持块，第一夹持块和第二夹持块背的底端均设有斜面；支撑部设置在壳体内，支撑部具有两个支撑斜面，两个支撑斜面可分别与第一夹持块的斜面和第二夹持块的斜面接触以支撑夹持部。测试方法则为应用测试装置的方法。本发明专利技术通过降低夹持部与支撑部之间撞击产生的震荡达，提高测试准确性。提高测试准确性。提高测试准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种材料动态力学性能测试装置及方法


[0001]本专利技术属于金属板材性能测试
，尤其涉及一种材料动态力学性能测试装置及方法。

技术介绍

[0002]现有对材料动态力学性能测试多使用电液伺服高速拉伸试验机，一般采用液压泵和多个储能器并行工作的加载方法，通过储能器将夹具空载提升到预设速度，瞬间施加到试样片的运动端，这就要求试样具有一定的长度，这就使得现有测试装置的加载方式将对试样片产生冲击震荡，同时，由于薄板测试设备的振铃效应，采集到的应力
‑
应变数据会产生较大的震荡，并且这种震荡会叠加到载荷的响应特性上，致使测试结果的准确性降低。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少能够在一定程度上解决了薄板测试设备的振铃效应使测试结果的准确性低的技术问题，为此，本申请提供了一种材料动态力学性能测试装置及方法。
[0004]本申请的技术方案如下：
[0005]一种材料动态力学性能测试装置，其特征在于，包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件和所述第二固定件分别用于夹持试样片长度方向的两端；所述第一固定件包括壳体、夹持部和支撑部；
[0006]所述壳体底端设有用于所述试样片穿出的豁口；
[0007]所述夹持部包括相对设置在壳体内的第一夹持块和第二夹持块，所述第一夹持块的侧壁可操作地与所述第二夹持块的侧壁连接，所述第一夹持块背向所述第二夹持块的一侧的底端设有斜面，所述第二夹持块背向所述第一夹持块的一侧的底端设有斜面；
[0008]所述支撑部设置在所述壳体内，所述支撑部具有两个支撑斜面，两个所述支撑斜面可分别与所述第一夹持块的斜面和所述第二夹持块的斜面接触以支撑所述夹持部。
[0009]在一些实施方式中，所述支撑部包括两个支撑块，两个所述支撑块相对设置在所述豁口的相对两侧，所述支撑斜面设置在所述支撑块靠近所述豁口的侧壁上。
[0010]在一些实施方式中，所述支撑斜面上设置有阻尼减震块。
[0011]在一些实施方式中，所述第二固定件包括第三夹持块和第四夹持块，所述第三夹持块上设有凹槽，所述第四夹持块上设有与所述凹槽匹配的凸块，所述第四夹持块通过螺栓与所述第三夹持块可拆卸连接，以使所述凸块的端面与凹槽的槽底共同夹持试样片。
[0012]在一些实施方式中，所述支撑部和夹持部均采用钛合金材质制成。
[0013]在一些实施方式中，所述夹持部上设置有第一加速度传感器，所述支撑部上设置有第二加速度传感器。
[0014]一种材料动态力学性能测试方法，应用于所述材料动态力学性能测试装置，包括以下步骤：
[0015]加工试样片，使所述试样片中部的两侧朝所述试样片的轴向缩进以获得平行段；
[0016]预设待测应变速率，通过软件对所述试样片进行模拟拉伸，获取靠近所述平行段的弹性变形区域；
[0017]将直角应变片粘贴至所述弹性变形区域的一侧，其中，所述直角应变片的0
°
方向沿所述试样片的长度方向设置；
[0018]将所述试样片的两端安装在测试装置上，在所述平行段喷涂第一散斑区域，在所述弹性变形区域的另一侧喷涂第二散斑区域后，以预设的待测应变速率进行拉伸作业，使用高速摄像机记录第一散斑区域和第二散斑区域的变化过程；
[0019]通过所述直角应变片的电压变化获取应力变化曲线，对所述高速摄像机记录直角应变片的变化过程进行图像标定处理，获取应变变化曲线；
[0020]将所述应力变化曲线和所述应变变化曲线置于同一时间轴，获取应力
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应变曲线。
[0021]在一些实施方式中，所述试样片包括平行段，所述平行段的两端向外延伸依次为过渡段、缓冲段和夹持段，平行段的长度占所述试样片总长度的3％，两个过渡段的长度之和占所述试样片总长度的12％，两个缓冲段的长度之和占所述试样片总长度的40％，两个夹持段的长度之和占所述试样片总长度的45％。
[0022]在一些实施方式中，在进行拉伸作业步骤时，获取所述夹持部和所述支撑部的加速度变化曲线，通过小波信噪分离方法，获取所述夹持部的震荡噪声参数，基于获得到的震荡噪声参数，对所述直角应变片获取的沿试样长度方向的应力参数进行滤波处理。
[0023]在一些实施方式中，重复权利要求7所述的材料动态力学性能测试方法多次，获取多个应力
‑
应变曲线，选取重复度最高的曲线作为测试结果。
[0024]本申请实施例至少具有如下有益效果：
[0025]由上述技术方案可知，本专利技术公开的一种材料动态力学性能测试装置通过使测试装置中夹持部与支撑部呈渐进式接触，扩大夹持部与支撑部接触面积，降低夹持部与支撑部瞬间接触造成的冲击震荡，进而降低冲击震荡对测试数据的影响，以提高测试数据的准确性；
[0026]本专利技术公开的种材料动态力学性能测试方法则在种材料动态力学性能测试装置的基础上，对试样片的弹性变形区域喷涂散斑，由于散斑喷涂的弹性变形区域主要是弹性变形，可利用图像处理获取夹持部与支撑部接触时的冲击震荡的噪声信号，采用高斯、低钠等滤波器对前述平行段获取初步的应变
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变化曲线进行滤波处理，进一步消减震荡信号影响，减少测试误差，提升测试的准确性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0028]图1示出了本申请实施例1中测试装置的结构示意图；
[0029]图2示出了图1中的测试装置另一视角的结构示意图；
[0030]图3示出了图1中的第二固定件的结构示意图；
[0031]图4示出了本申请实施例2中测试的流程示意图；
[0032]图中标记：1
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第一固定件，101
‑
壳体，102
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第一夹持块，103
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第二夹持块，104
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支撑部，2
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第二固定件，201
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第三夹持块，202
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第四夹持块，3
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试样片，301
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平行段，302
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过渡段，303
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缓冲段，304
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夹持段，4
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阻尼减震块，5
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第一加速度传感器，6
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第二加速度传感器，7
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直角应变片。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种材料动态力学性能测试装置，其特征在于，包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件和所述第二固定件分别用于夹持试样片长度方向的两端；所述第一固定件包括壳体、夹持部和支撑部；所述壳体底端设有用于所述试样片穿出的豁口；所述夹持部包括相对设置在壳体内的第一夹持块和第二夹持块，所述第一夹持块的侧壁可操作地与所述第二夹持块的侧壁连接，所述第一夹持块背向所述第二夹持块的一侧的底端设有斜面，所述第二夹持块背向所述第一夹持块的一侧的底端设有斜面；所述支撑部设置在所述壳体内，所述支撑部具有两个支撑斜面，两个所述支撑斜面可分别与所述第一夹持块的斜面和所述第二夹持块的斜面接触以支撑所述夹持部。2.根据权利要求1所述的材料动态力学性能测试装置，其特征在于，所述支撑部包括两个支撑块，两个所述支撑块相对设置在所述豁口的相对两侧，所述支撑斜面设置在所述支撑块靠近所述豁口的侧壁上。3.根据权利要求2所述的材料动态力学性能测试装置，其特征在于，所述支撑斜面上设置有阻尼减震块。4.根据权利要求1所述的材料动态力学性能测试装置，其特征在于，所述第二固定件包括第三夹持块和第四夹持块，所述第三夹持块上设有凹槽，所述第四夹持块上设有与所述凹槽匹配的凸块，所述第四夹持块通过螺栓与所述第三夹持块可拆卸连接，以使所述凸块的端面与凹槽的槽底共同夹持试样片。5.根据权利要求1所述的材料动态力学性能测试装置，其特征在于，所述支撑部和夹持部均采用钛合金材质制成。6.根据权利要求1所述的材料动态力学性能测试装置，其特征在于，所述夹持部上设置有第一加速度传感器，所述支撑部上设置有第二加速度传感器。7.一种材料动态力学性能测试方法，应用于权利要求1至6中任一项所述材料动态力学性能测试装置，包括以下步骤：加工试样片，使所述试样片中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，李春光，韩龙帅，邱木生，徐海卫，于孟，李学涛，韩赟，刘华赛，刘立现，潘跃，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：