[发明专利]一种夹持装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种试件夹持装置，具体涉及一种角型杆件轴压试验的试件端部夹持装置。

背景技术

目前工程结构中广泛使用的受压构件角钢、角铝合金等角型型材具有承载能力强、重量轻、使用方便等特点。随着材料科学的发展，玻璃钢等复合角型角型截材的应用也日益推广。但角型构件受力性能复杂，对不同材质的角型压杆的极限承载能力研究尚待进一步完善，需开展相关的大量试验研究。

在杆件轴压试验中，试件通过底板与加载端连接。在角型杆件轴压试验中，试件与底板之间的连接通常采用直接焊接、焊接耳板限位等方式，不同的连接方式对试验结果有较大影响。

直接焊接方式是将角型杆件试件端部铣平后直接焊接在底板上，并保证角型杆件试件的形心位于指定位置。该连接方式主要用钢质试件，具有连接牢固，不会出现试件与底板的相对滑动等优点，但对焊接质量要求较高，且每个试件需要在两端各焊接一块底板，焊接工作量大，购置底板费用较多。另外，对于铝合金试件，由于铝合金表面易形成致密的氧化膜，铝合金与钢的热导率和线膨胀系数不同，钢与铝易生成硬脆的金属间化合物等等因素，焊接过程中会导致焊缝生成气孔、夹杂等缺陷，严重影响焊接质量；而对于玻璃钢等非金属型材，则无法与底板完成焊接。因此直接焊接方式已不能满足现有杆件轴压试验的需要。

焊接耳板限位方式在底板上焊接耳板，将试件端部插入耳板的缝隙间以限制试件与底板的相对滑动，并保证试件的形心位于指定位置。该连接方式适应性较强，两块底板可满足不同材质的相同截面规格的角型试件轴压试验需要，但对于不同截面规格的试件则需配置在不同位置焊接耳板的底板，对底板上耳板的焊接位置精度同样具有较高要求。

角型压杆轴压试验中若使用以上两种连接方式，使用成本较高，底板对试件的配合不够灵活，通用性较差。当试件需要根据形心对中情况进行微调时，只能调整底板与加载端的相对位置，造成了使用上的不便。

发明内容

为了克服现有角型杆件轴压试验中试件端部连接方式的不足，本发明提出一种适用于不同材质、不同规格的角型杆件轴压试验的试件端部夹持装置，该端部夹持装置不仅可以适应不同材质、不同截面规格的角型杆件试件，而且能够根据轴压试验中的对中情况对试件形心与加载端的相对位置进行微调。

本发明是通过下述技术方案实现的。

一种夹持装置，包括底板、挡板和垫块；其特征在于：所述挡板为垂直设置在所述底板上的、彼此平行且横截面为L形板；所述挡板内侧设有平行放置的所述垫块以及对应设置的螺栓杆；试件置于所述垫块之间并与所述垫块贴合。

其中，垫板为高度与所述挡板相同的长方形板并设置于所述挡板内侧，所述挡板间的距离为4.0～10.0mm。

其中，挡板焊接于所述底板上，所述底板通过支座与液压机连接。

其中，置于外侧的所述挡板设有螺纹孔，所述螺纹孔距所述挡板拐点分别为60mm及94mm；所述挡板材料为钢材。

其中，置于内侧的所述挡板设有螺纹孔，所述螺纹孔距所述挡板拐点分别为26mm及60mm。

其中，螺栓杆长度为10～15mm，螺栓为M10粗牙全螺纹六角头螺栓。

其中，垫块采用尺寸为72mm×40mm×6mm的钢板；所述垫块材料为钢材。

其中，试件为L80×6规格2A12角铝合金。

其中，试件上设有三排等间距放置的百分表，每排放置4个，分别置于试件端部外侧以及试件拐角处外侧；同时设有三排等间距放置的电阻应变片，每排放置6个，分别置于试件端部内、外两侧以及试件拐角处外侧。

其测量步骤为：

1)首先进行预加载。预加载后会停歇5min，检查试件与仪表接触良好且仪表工作正常。

2)用数据采集仪采集每级荷载下的应变数据。

3)在试件临近破坏时，依据试验过程中各仪表读数出现的突变情况，判定试件的临界破坏状态。

4)卸载分两步完成，每步卸去试验结束时荷载的50%，同时观察试件卸载后的变形恢复能力。

本发明对比现有技术具有以下优点：

1）角型型材轴压试验的试件端部夹持装置不仅可以适应不同材质、多种截面规格的等边及不等边角型型材试件，而且能够根据轴压试验的对中情况对试件形心与加载端的相对位置进行微调。

2）通过垫块与试件端部接触，避免螺栓直接挤压试件端部，可有效改进试件端部的非均匀受力状况。

3）内、外挡板上的螺栓通过直接挤压在试件端部或挤压与试件端部贴合的独立垫块，使得试件端部截面形心能够准确固定在指定位置。