一种防失稳夹具制造技术

本实用新型专利技术提出一种防失稳夹具，包括紧固单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合，试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接。本实用新型专利技术能够高效快速的定位并安装MT试件，可以为金属断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率测试试验预制裂纹。和疲劳裂纹扩展速率测试试验预制裂纹。和疲劳裂纹扩展速率测试试验预制裂纹。

【技术实现步骤摘要】
一种防失稳夹具


[0001]本技术涉及一种防失稳夹具，具体涉及一种MT(Middle Tension)试件在压
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压循环载荷下预制裂纹的防失稳夹具，属于金属材料断裂力学研究


技术介绍

[0002]线弹性断裂力学研究的是尖锐裂纹，因此在开始断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率测试试验之前，都需要进行预制裂纹，过去主要采用拉
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拉循环载荷预制裂纹，但是有文献(On generating fatigue crack growth thresholds[J].International Journal of Fatigue,2003.)研究表明这种方法会引起比较高的裂纹闭合载荷和远距离裂纹表面闭合现象，因此美国密西西比大学的纽曼教授团队提出了一种新的裂纹扩展阈值测试方法，与传统测试方法相比，最大的区别就是由拉
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拉循环载荷预制裂纹变成压
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压循环载荷预制裂纹。
[0003]由于目前还没有MT试件在压
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压循环载荷下预制裂纹的试验标准，因此试验夹具也没有统一的形式。在ASTM D6484试验标准中给出了复合材料开孔板压缩试验夹具，如图1所示。在静力压缩载荷下，传统夹具能够很好的保护开孔复合材料，防止其出现失稳破坏，然而它并不能完全满足MT试件在压
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压循环载荷下进行预制裂纹试验的要求。首先，与静力加载相比，压
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压循环载荷属于重复加载，加载过程中由于振动可能出现紧固螺栓松动，试件失稳等情况；其次，传统夹具的观察孔(如图1中01所示)较小，不适合对预制裂纹过程的观测，特别是裂纹扩展后很容易超出观察孔的范围；最后，试验机为传统夹具施加压缩载荷时，必须使用专门的压缩夹头，这严重限制了夹具的应用范围。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术不足之一，提供一种防失稳夹具。
[0005]本技术的技术解决方案：一种防失稳夹具，包括紧固单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合，试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接。
[0006]一种防失稳夹具，包括紧固单元、U型夹具单元、销轴单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接，U型夹具单元通过销轴单元安装在长夹板单元和短夹板单元中部，试验机液压夹头夹持U型夹具单元。
[0007]本技术与现有技术相比的有益效果：
[0008](1)本技术能够高效快速的定位并安装MT试件，可以为金属断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率测试试验预制裂纹；
[0009](2)本技术有效改善了紧固条件，优化观察孔尺寸，同时在一定程度上扩大应
用范围；
[0010](3)本技术采用特殊紧固方式，防止MT试件在循环加载过程中出现松动失稳，提高试件的稳定性，确保试验精度；
[0011](4)本技术改善了观察孔设计，有利于在压
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压循环载荷预制裂纹过程中，时刻观察裂纹扩展情况，有利于预制出合格裂纹；
[0012](5)本技术可通过U型夹具直接采用试验机普通液压夹头，也可使用专门的压缩夹头通过平面接触方式来施加压
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压循环载荷，在某种程度上扩大了夹具的应用范围。
附图说明
[0013]图1为现有夹具图；
[0014]图2为本技术加载方式1的整体结构示意图；
[0015]图3为本技术加载方式1的整体结构正视图(a)和侧视图(b)；
[0016]图4为本技术加载方式2的整体结构示意图；
[0017]图5为本技术加载方式2的整体结构正视图(a)和侧视图(b)；
[0018]图6为本技术长夹板单元的正视图(a)和俯视图(b)；
[0019]图7为本技术短夹板单元的正视图(a)和俯视图(b)；
[0020]图8为本技术夹持板单元的正视图(a)和俯视图(b)；
[0021]图9为本技术U型夹具单元的正视图(a)和右视图(b)；
[0022]图10本技术为销轴单元的示意图；
[0023]图11本技术为紧固单元的示意图；
[0024]图12本技术为MT试件的示意图；
[0025]其中，1为紧固单元，2为销轴单元，3为MT试件，4为夹持板单元，5为U型夹具单元，6为长夹板单元，7为短夹板单元。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实例及附图对本技术进行详细说明。
[0027]本技术提供一种防失稳夹具，包括紧固单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合，试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接。
[0028]进一步，本技术提供一种防失稳夹具，包括紧固单元、U型夹具单元、销轴单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接，U型夹具单元通过销轴单元安装在长夹板单元和短夹板单元中部，试验机液压夹头夹持U型夹具单元。
[0029]进一步，长夹板单元和短夹板单元均有一对长夹板和一对短夹板构成，试件一端夹持在一对长夹板内，另一端夹持在一对短夹板内。长夹板和短夹板在厚度方向上加工成台阶状结构，台阶状结构互相配合，将试件夹持在两个夹板之间。
[0030]进一步，长夹板的一端为凸起结构，在凸起结构上加工观察窗，用于观察试件上加工的裂缝变化情况。短夹板一端为凹槽结构，与长夹板的凸起结构配合。更进一步，在凸起
结构和凹槽结构对接面上加工成楔形。
[0031]进一步，长夹板单元和短夹板单元夹持试件后，在长夹板单元和短夹板单元相对的一侧安装夹持板单元，再通过紧固单元将长夹板单元、短夹板单元和夹持板单元紧固连接。
[0032]进一步，长夹板两侧加工与紧固单元配合的安装孔。长夹板中部加工用于与销轴单元的配合的安装孔。
[0033]进一步，短夹板两侧加工与紧固单元配合的安装孔。短夹板中部加工用于与销轴单元的配合的安装孔。
[0034]进一步，夹持板单元由一对夹持板构成，一对夹持板分别安装在防失稳夹具两侧，一个夹持板安装在长夹板单元外侧，另一个夹持板安装在短夹板单元外侧。夹持板两侧加工与紧固单元配合的安装孔。更优选，夹持板中部加工豁口，用于安装U型夹具单元。
[0035]进一步，紧固单元可采用螺纹螺栓结构等现有常规紧固结构，多个紧固单元设置在防失稳夹具两端。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防失稳夹具，其特征在于：包括紧固单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合，试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接。2.一种防失稳夹具，其特征在于：包括紧固单元、U型夹具单元、销轴单元、夹持板单元、长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合试件、长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接，U型夹具单元通过销轴单元安装在长夹板单元和短夹板单元中部，试验机液压夹头夹持U型夹具单元。3.根据权利要求1或2所述的一种防失稳夹具，其特征在于：所述的长夹板单元由一对长夹板构成，所述的长夹板在厚度方向上加工成台阶状结构，台阶状结构互相配合，将试件一端夹持在两个长夹板之间；所述的短夹板单元由一对短夹板构成，所述的短夹板在厚度方向上加工成台阶状结构，台阶状结构互相配合，将试件另一端夹持在两个短夹板之间。4.根据权利要求3所述的一种防失稳夹具，其特征在于：所述的长夹板的一端为凸起结构，在凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：石晓飞，彭建平，于佰明，刘丰睿，王亚茹，温永海，田雪，
申请(专利权)人：海鹰航空通用装备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：