【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料断裂力学试验，更具体地说，涉及一种用于ct薄板试样断裂力学试验的工装及使用方法。
技术介绍
1、人们在漫长的工业发展过程中发现，由于裂纹或缺陷的存在，金属材料会在工作应力远低于材料的屈服极限时发生断裂，造成巨大的财产损失与人员伤亡。飞机机身整体结构设计要求在等重量的前提下要同时满足服役寿命与损伤容限设计要求中的剩余强度值。材料断裂力学试验为结构提供裂纹扩展特性及剩余强度分析的判据。由于飞机服役于严酷的工作环境中，为估算结构寿命，预防结构发生突然的断裂破坏，研究其平面应力断裂韧度及平面应力状态下裂纹扩展特性的意义十分巨大。以便确定结构的使用安全限度，避免出现不可挽回的安全事故。
2、在进行ct薄板试样断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率及疲劳裂纹扩展门槛值等试验时，由于拉伸过程中受力不均，试样通常会在不同平面内发生弯曲、扭转等不同程度的变形，导致试验结果的准确性不高，严重的会影响试验的进行。例如在astm e561-22中规定，ct试样厚度不应超过0.127mm或宽度的1％，这就导致ct试样通常为薄板，但在试验过程中薄板试样常因受力不均而出现严重的翘曲，且试样越薄，翘曲问题越严重。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术要解决的技术问题是现有的ct薄板试样断裂力学试验由于拉伸过程中受力不均而导致试验结果准确性不高的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
5、
6、优选地，所述第一夹持件包括一对第一防翘板以及第一螺栓，一对所述第一防翘板相对设置在所述第一端的两侧，以将所述第一端包覆；所述第一螺栓紧固连接一对所述第一防翘板，以将所述第一端夹持，一对所述第一防翘板均分别设有所述连接键。
7、优选地，所述工装还包括第一夹持头、第一销轴以及第一弹簧销，所述第一夹持头设有第一夹持槽，所述第一夹持件限位于所述第一夹持槽内，且所述第一夹持头和所述第一夹持件上设有对应的第一定位孔，所述第一销轴穿设于对应的所述第一定位孔内，所述第一销轴的一端设有直径大于所述第一定位孔孔径的第一凸台，所述第一销轴的另一端沿其径向设有第一通孔，所述第一弹簧销穿设于所述第一通孔内。
8、优选地，所述第二夹持件包括一对第二防翘板以及第二螺栓，一对所述第二防翘板相对设置在所述第二端的两侧，以将所述第二端包覆；所述第二螺栓紧固连接一对所述第二防翘板，以将所述第二端夹持，一对所述第二防翘板均分别设有所述键槽。
9、优选地，所述工装还包括第二夹持头、第二销轴以及第二弹簧销，所述第二夹持头设有第二夹持槽，所述第二夹持件限位于所述第二夹持槽内，且所述第二夹持头和所述第二夹持件上设有对应的第二定位孔，所述第二销轴穿设于对应的所述第二定位孔内，所述第二销轴的一端设有直径大于所述第二定位孔孔径的第二凸台，所述第二销轴的另一端沿其径向设有第二通孔，所述第二弹簧销穿设于所述第二通孔内。
10、优选地，所述第一夹持件的材料刚度大于所述ct薄板试样的材料刚度，所述第二夹持件的材料刚度大于所述ct薄板试样的材料刚度。
11、第二方面，本专利技术还提供一种上述任一种技术方案中所述的用于ct薄板试样断裂力学试验的工装的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
12、步骤一、根据astm e561-22的要求设置好试验条件，测量并记录ct薄板试样的厚度和宽度；
13、步骤二、在第一夹持件与所述ct薄板试样之间的接触表面、以及第二夹持件与ct薄板试样之间的接触表面添加润滑剂；
14、步骤三，所述第一夹持件以预设的第一预紧力夹持住所述ct薄板试样的第一端，所述第二夹持件以预设的第二预紧力夹持住所述ct薄板试样的第二端，并将所述连接键与所述键槽配合连接，组装形成工装；
15、步骤四、将所述工装安装在试验机上，尽量保持所述ct薄板试样平直，应保证所述ct薄板试样在所述试验机上对中，以消除载荷偏心，使之受载均匀，并安装位移计，以测量所述ct薄板试样的裂纹张开位移量；
16、步骤五、试验机对所述ct薄板试样进行拉伸，记录数据结果；若所述数据结果中线性段的卸载线和加载线的斜率差超过2％，则重新调节所述第一预紧力和所述第二预紧力的大小，并重复所述步骤四，直至所述数据结果中线性段的卸载线和加载线的斜率差小于2％为止，并记录最终的数据结果。
17、优选地，所述润滑剂为聚四氟乙烯塑料薄膜和重油中的至少一种。
18、(三)有益效果
19、本专利技术的上述技术方案至少具有如下优点：
20、1、本专利技术中，第一夹持件将第一端包覆，第二夹持件将第二端包覆，在第一夹持件和第二夹持件所提供的夹持力的作用下，能够防止ct薄板试样在试验过程中因受力不均而发生变形，进而提升试验结果的准确性；
21、2、本专利技术中，第一夹持件与第二夹持件之间通过连接键与键槽配合连接，在提供导向作用的同时，确保工装不会对ct薄板试样在垂直于裂纹扩展方向上的位移与旋转进行限制；而且，由于连接键在键槽中有一定的行程范围，故该工装在一定范围内可适应不同高度的ct薄板试样，有较高的通用性；
22、3、本专利技术提供的工装结构简单、轻薄，安装拆卸方便，在一定程度上提高了检测效率；
23、4、本专利技术提供的工装的材料刚度远大于ct薄板试样的材料刚度，保证试样在加载过程中不发生弯曲、扭转等形式的变形；
24、5、在第一夹持件与所述ct薄板试样之间的接触表面、以及第二夹持件与ct薄板试样之间的接触表面涂抹润滑油，有效的降低在试验过程中由于ct薄板试样与工装之间、工装内部构件之间的相对位移引入的摩擦力，提升试验结果的准确性。
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1.一种用于CT薄板试样断裂力学试验的工装，用于夹持CT薄板试样，所述CT薄板试样上设有裂纹开口，且所述CT薄板试样具有相对设置于所述裂纹开口两侧的第一端和第二端，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的用于CT薄板试样断裂力学试验的工装，其特征在于，所述第一夹持件包括一对第一防翘板以及第一螺栓，一对所述第一防翘板相对设置在所述第一端的两侧，以将所述第一端包覆；所述第一螺栓紧固连接一对所述第一防翘板，以将所述第一端夹持，一对所述第一防翘板均分别设有所述连接键。
3.如权利要求1所述的用于CT薄板试样断裂力学试验的工装，其特征在于，所述工装还包括第一夹持头、第一销轴以及第一弹簧销，所述第一夹持头设有第一夹持槽，所述第一夹持件限位于所述第一夹持槽内，且所述第一夹持头和所述第一夹持件上设有对应的第一定位孔，所述第一销轴穿设于对应的所述第一定位孔内，所述第一销轴的一端设有直径大于所述第一定位孔孔径的第一凸台，所述第一销轴的另一端沿其径向设有第一通孔，所述第一弹簧销穿设于所述第一通孔内。
4.如权利要求1所述的用于CT薄板试样断裂力学试验的工装，其特征
5.如权利要求1所述的用于CT薄板试样断裂力学试验的工装，其特征在于，所述工装还包括第二夹持头、第二销轴以及第二弹簧销，所述第二夹持头设有第二夹持槽，所述第二夹持件限位于所述第二夹持槽内，且所述第二夹持头和所述第二夹持件上设有对应的第二定位孔，所述第二销轴穿设于对应的所述第二定位孔内，所述第二销轴的一端设有直径大于所述第二定位孔孔径的第二凸台，所述第二销轴的另一端沿其径向设有第二通孔，所述第二弹簧销穿设于所述第二通孔内。
6.如权利要求1所述的用于CT薄板试样断裂力学试验的工装，其特征在于，所述第一夹持件的材料刚度大于所述CT薄板试样的材料刚度，所述第二夹持件的材料刚度大于所述CT薄板试样的材料刚度。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的用于CT薄板试样断裂力学试验的工装的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的用于CT薄板试样断裂力学试验的工装的使用方法，其特征在于，所述润滑剂为聚四氟乙烯塑料薄膜和重油中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种用于ct薄板试样断裂力学试验的工装，用于夹持ct薄板试样，所述ct薄板试样上设有裂纹开口，且所述ct薄板试样具有相对设置于所述裂纹开口两侧的第一端和第二端，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的用于ct薄板试样断裂力学试验的工装，其特征在于，所述第一夹持件包括一对第一防翘板以及第一螺栓，一对所述第一防翘板相对设置在所述第一端的两侧，以将所述第一端包覆；所述第一螺栓紧固连接一对所述第一防翘板，以将所述第一端夹持，一对所述第一防翘板均分别设有所述连接键。
3.如权利要求1所述的用于ct薄板试样断裂力学试验的工装，其特征在于，所述工装还包括第一夹持头、第一销轴以及第一弹簧销，所述第一夹持头设有第一夹持槽，所述第一夹持件限位于所述第一夹持槽内，且所述第一夹持头和所述第一夹持件上设有对应的第一定位孔，所述第一销轴穿设于对应的所述第一定位孔内，所述第一销轴的一端设有直径大于所述第一定位孔孔径的第一凸台，所述第一销轴的另一端沿其径向设有第一通孔，所述第一弹簧销穿设于所述第一通孔内。
4.如权利要求1所述的用于ct薄板试样断裂力学试验的工装，其特征在于，所述第二夹持件包括一对第二防翘板以及第二螺栓，一对所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：任蓉，郝伟哲，徐建成，张杰，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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