基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置及方法制造方法及图纸

基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置及方法，属于弯剪耦合试验装置技术领域。两个滑轨夹头的滑轨上下相对设置，两个可转剪夹具水平相对设置并与滑轨夹头的滑轨滑动和/或转动连接，滑轨夹头滑轨内的两端可拆卸固定有两个滑轨限位塞，板条状试验件两端设置在两个可转剪夹具的阶梯型凹槽内，板条状试验件两端与对应的可转剪夹具及剪夹具盖可拆卸固定连接；三点弯曲压头及两个滑轨夹头夹持固定在多轴疲劳试验机上。预加载纯剪切试验和纯弯曲试验之后，预加载弯曲

【技术实现步骤摘要】
基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置及方法


[0001]本专利技术属于弯剪耦合试验装置
，具体涉及一种基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置及方法。

技术介绍

[0002]板条状试验件在承受弯曲
‑
剪切复合载荷条件下，其破坏模式等特性越来越受关注，但目前还没有一套可靠便捷的试验装置和试验方法用以对其研究。
[0003]授权公告号为CN110346223B、授权公告日为2021年08月10日的专利技术专利公开了“一种弯剪耦合试验装置”，该装置可适用于不同试验件的弯剪耦合试验。但是此试验装置结构较为复杂，且需要人为驱动使用，载荷范围较低，且难以实现可控的弯剪耦合疲劳试验。
[0004]授权公告号为CN215218340U、授权公告日为2021年12月17日的技术专利公开了“一种弯剪压复合受力试验加载装置”，该装置可适用于土木领域较大试验件的弯曲
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剪切
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压缩复合载荷下的耦合试验。但是此装置无法适用于小型的板条状试验件，且无法可控的实现弯曲
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剪切
‑
压缩复合载荷下的耦合疲劳试验。
[0005]因此，提供一种安装方便、试验效率高、载荷范围大且能够同时实现可控的弯剪耦合静态和疲劳试验的弯剪耦合试验装置，对于板条状试验件的弯剪耦合试验具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述不足，提供一种基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置及方法。
[0007]本专利技术的装置不仅可以适用于不同长度的板条状试验件的弯剪耦合试验，而且具有安装方便、试验效率高、可在较大载荷范围内进行静态或者疲劳弯剪耦合试验的特点，易于实现板条状试验件的批量弯剪耦合试验。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0009]基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置，其特征在于：包括三点弯曲压头、两个滑轨夹头、两个可转剪夹具、两个剪夹具盖及四个滑轨限位塞；
[0010]所述两个滑轨夹头的滑轨上下相对设置，两个可转剪夹具水平相对设置，并位于两个滑轨夹头之间，每个所述可转剪夹具与对应的滑轨夹头的滑轨滑动和/或转动连接，每个所述滑轨夹头的滑轨内的两端可拆卸固定有两个滑轨限位塞，两个可转剪夹具上均设有阶梯型凹槽，板条状试验件两端设置在两个可转剪夹具的阶梯型凹槽内，板条状试验件两端的外侧设置有两个剪夹具盖，所述两个剪夹具盖设置在两个可转剪夹具的阶梯型凹槽内，板条状试验件两端与对应的可转剪夹具及剪夹具盖可拆卸固定连接；位于上方的滑轨夹头由多轴疲劳试验机的上作动筒夹持，位于下方的滑轨夹头由多轴疲劳试验机的下作动筒夹持；所述三点弯曲压头由多轴疲劳试验机的侧向作动筒夹持。
[0011]进一步的是，所述两个滑轨夹头均由夹持柄和滑轨组成；所述夹持柄一端与滑轨背面中部固定连接；位于上方的滑轨夹头的夹持柄由多轴疲劳试验机的上作动筒夹持，位于下方的滑轨夹头的夹持柄由多轴疲劳试验机的下作动筒夹持。
[0012]进一步的是，所述夹持柄表面做网纹滚花处理。
[0013]进一步的是，所述两个可转剪夹具均由转轴及夹具板组成；所述转轴一端与夹具板一侧端面固定连接，转轴另一端与所述滑轨滑动和/或转动连接，所述阶梯型凹槽开设在夹具板的一侧板面上，阶梯型凹槽的底面上设有与阶梯型凹槽相通的限位槽，板条状试验件两端匹配设置在两个可转剪夹具的限位槽内，板条状试验件、剪夹具盖及可转剪夹具的夹具板三者通过多个螺栓及螺母可拆卸固定连接。
[0014]进一步的是，所述滑轨限位塞由端板及与其一侧板面固定连接的插入块组成；所述插入块为与滑轨相配合的T形结构，每个滑轨内的两端分别装有插入块，插入块与滑轨可拆卸固定连接，插入块与可转剪夹具的转轴相接触。
[0015]进一步的是，所述三点弯曲压头一端设有夹柄，三点弯曲压头的夹柄由多轴疲劳试验机的侧向作动筒夹持，三点弯曲压头另一端为接触试件端，所述接触试件端为圆弧端。
[0016]进一步的是，所述三点弯曲压头的夹柄表面做网纹滚花处理。
[0017]基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置的试验方法，所述方法包括以下步骤：
[0018]步骤一：根据板条状试验件的厚度确定可转剪夹具的阶梯型凹槽的槽深，将可转剪夹具、剪夹具盖和板条状试验件按照可转剪夹具
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板条状试验件
‑
剪夹具盖的顺序，通过螺栓及螺母紧固连接在一起；
[0019]步骤二：将两个可转剪夹具的转轴分别滑动装在对应的滑轨夹头的滑轨内，并涂上润滑油，每个滑轨内的两端分别装有滑轨限位塞并通过螺栓及螺母固定，滑轨限位塞与可转剪夹具的转轴相接触，用以保证试验过程中两个可转剪夹具相互靠近；
[0020]步骤三：将两个滑轨夹头由多轴疲劳试验机的上作动筒及下作动筒夹持固定，并对中；将三点弯曲压头由多轴疲劳试验机的侧向作动筒夹持固定，并对中；
[0021]步骤四：在板条状试验件背对三点弯曲压头的一侧安装红外温度采集系统，粘贴应变片安装应变采集系统；
[0022]步骤五：启动试验程序，开始试验。
[0023]本专利技术相对于现有技术的有益效果是：
[0024](1)试验空间大，可适用于长度较长(理论上多轴疲劳试验机空间足够，试件长度可以超过一米，但是考虑到长度过长容易造成误差变大，故而推荐长度低于三十厘米)的板条状试验件的弯剪耦合试验；
[0025](2)本专利技术的试验装置基于多轴疲劳试验机，能够在较大载荷范围内进行各种固体材料的弯剪耦合试验；
[0026](3)本专利技术的试验装置能够同时实现静态弯剪耦合试验和疲劳弯剪耦合试验；
[0027](4)本专利技术的试验装置结构简洁，方便对于试验过程中的板条状试验件进行相关物理量的实时测量；
[0028](5)整个装置安装和拆卸均较方便，试验效率高，易于实现板条状试验件的批量弯剪耦合试验。
[0029](6)本专利技术的试验装置可以适用于不同长度板条状试验件的弯剪耦合试验，具有结构简单，操作方便，可重复使用的特点。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置的整体斜二轴测图；
[0031]图2为本专利技术的基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置的三维拆分示意图；
[0032]图3为本专利技术的基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置装夹在试验机上的轴测图；
[0033]图4为可转剪夹具的斜二轴测图；
[0034]图5为滑轨夹头的斜二轴测图。
[0035]上述附图中涉及的部件名称及标号如下：
[0036]滑轨夹头1、滑轨1
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1、夹持柄1
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2、可转剪夹具2、转轴2
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1、阶梯型凹槽2
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2、夹具板2
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3、三点弯曲压头3、夹柄3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置，其特征在于：包括三点弯曲压头(3)、两个滑轨夹头(1)、两个可转剪夹具(2)、两个剪夹具盖(4)及四个滑轨限位塞(5)；所述两个滑轨夹头(1)的滑轨(1
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1)上下相对设置，两个可转剪夹具(2)水平相对设置，并位于两个滑轨夹头(1)之间，每个所述可转剪夹具(2)与对应的滑轨夹头(1)的滑轨(1
‑
1)滑动和/或转动连接，每个所述滑轨夹头(1)的滑轨(1
‑
1)内的两端可拆卸固定有两个滑轨限位塞(5)，两个可转剪夹具(2)上均设有阶梯型凹槽(2
‑
2)，板条状试验件(6)两端设置在两个可转剪夹具(2)的阶梯型凹槽(2
‑
2)内，板条状试验件(6)两端的外侧设置有两个剪夹具盖(4)，所述两个剪夹具盖(4)设置在两个可转剪夹具(2)的阶梯型凹槽(2
‑
2)内，板条状试验件(6)两端与对应的可转剪夹具(2)及剪夹具盖(4)可拆卸固定连接；位于上方的滑轨夹头(1)由多轴疲劳试验机(9)的上作动筒(9
‑
1)夹持，位于下方的滑轨夹头(1)由多轴疲劳试验机(9)的下作动筒(9
‑
2)夹持；所述三点弯曲压头(3)由多轴疲劳试验机(9)的侧向作动筒(9
‑
3)夹持。2.根据权利要求1所述的基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置，其特征在于：所述两个滑轨夹头(1)均由夹持柄(1
‑
2)和滑轨(1
‑
1)组成；所述夹持柄(1
‑
2)一端与滑轨(1
‑
1)背面中部固定连接；位于上方的滑轨夹头(1)的夹持柄(1
‑
2)由多轴疲劳试验机(9)的上作动筒(9
‑
1)夹持，位于下方的滑轨夹头(1)的夹持柄(1
‑
2)由多轴疲劳试验机(9)的下作动筒(9
‑
2)夹持。3.根据权利要求2所述的基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置，其特征在于：所述夹持柄(1
‑
2)表面做网纹滚花处理。4.根据权利要求1所述的基于多轴疲劳试验机的板条试件弯剪耦合试验装置，其特征在于：所述两个可转剪夹具(2)均由转轴(2
‑
1)及夹具板(2
‑
3)组成；所述转轴(2
‑
1)一端与夹具板(2
‑
3)一侧端面固定连接，转轴(2
‑
1)另一端与所述滑轨(1
‑
1)滑动和/或转动连接，所述阶梯型凹槽(2
‑
2)开设在夹具板(2
‑
3)的一侧板面上，阶梯型凹槽(2
‑
2)的底面上设有与阶梯型凹槽(2
‑
2)相通的限位槽(2
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4)，板条状试验件(6)两端匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙新杨，孙世伟，石艳霞，王祯鑫，陈占光，陈璐璐，王子钰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：