[发明专利]恒定载荷下的反复弯曲试验设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于检测技术领域，特别是涉及一种恒定载荷下的反复弯曲试验设备及方 法，用于材料在恒定载荷下的双向弯曲性能测试。

背景技术

反复弯曲试验是评价材料塑性变形能力的一种重要方法。

传统的反复弯曲试验多是采用将试样94的一端固定，其余部分穿入摇臂上的突起 中，其中摇臂固定在工作台上并可绕固定轴旋转，试验过程中转动摇臂使试样绕规定 半径的支座弯曲，再沿相反方向转动摇臂的重复弯曲试验方法，该方法可测定材料反 复弯曲过程中的塑性变形能力。

上述方法的不足在于其仅能测试材料在自由状态下的弯曲性能。工程中材料常常 是在载荷作用下进行的反复弯曲。而在载荷作用下，材料的反复弯曲性能会发生很大 的变化。

为测试材料在载荷情况下的双向弯曲性能，近来一些方法试图在试样两端进行加 载，例如申请号为200720074944.9的实用新型专利描述了一种带钢弯曲试验装置，其 通过重力和弹簧力的共同作用，实现载荷下带钢的反复弯曲试验。

上述方法的不足在于当钢带在活动辊的作用下发生弯曲时，由于受到张力作用弹 簧的长度会发生变化，弯曲加载与拉伸加载在试验过程中相互干扰，不能实现恒定载 荷下的反复弯曲性能测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种恒定载荷下的反复弯曲试验设备，克服了弯曲加载与 拉伸加载在试验过程中相互干扰的不足，使得反复弯曲试验能够准确给出测试材料在 恒定载荷条件下的性能。实现了：拉伸载荷和弯曲载荷可以独立的进行加载；试样的 拉伸载荷在试验前可以设定和改变；试样在弯曲过程中拉伸力保持恒定。

本发明的设备包括拉伸系统和弯曲系统。其中，拉伸系统的一端装载于弯曲系统 的弯曲工作台上，并且采用自由旋转方式联接，以实现试验过程中试样始终位于第二 夹紧装置夹持端的延长线上。

本发明，所述的拉伸系统包括与弹性装置相联的第二夹紧装置和可自由旋转的拉 伸加载台，以实现对试样施加恒定载荷并确保双向弯曲发生在有效部位。所述的弯曲 系统包括弯曲模、弯曲工作台和具有特殊轨迹的滑槽，实现弯曲工作台沿滑槽等幅往 复运动，带动试样在弯曲模圆弧处发生反复弯曲。

滑槽上的点B(X_B，Y_B)与两弯曲模圆心连线的中点O的距离满足如下函数关系， 以实现弯曲工作台在滑槽的任意位置上，试样所受张力不变：

XB=(R-Rcosθ)+(L-πθ180R)·sinθ]]>

YB=Rsinθ+(L-πθ180R)·cosθ]]>

其中，R为弯曲模半径，L为施加载荷后试样拉伸段的长度，试样与弯曲模的切点 为A，θ为圆弧OA所对应的圆心角。