[实用新型]辅助薄板搭接试样轴向拉压疲劳实验的试样防弯曲夹具

说明书

本实用新型公开了一种辅助薄板搭接试样轴向拉压疲劳实验的试样防弯曲夹具，由一对“工”字型或“H”型的上下卡件组成，上卡件中间为支撑杆，上下各有两个横臂伸出，四个横臂上对齐有四个螺孔用于固定，由于搭接薄板试样厚度有差异因此在上卡件顶部有一凸台用于贴合厚度减薄的位置。下卡件与上卡件对应，中间支撑杆两边为横臂，在底部横臂加工出斜坡口用于减薄位置的夹持。本实用新型结构简单，安装便利，并且通过凸台与坡口的设计对搭接试样减薄区域进行了很好的抗弯曲夹持，帮助提高疲劳实验结果的精确度。

技术领域

本实用新型涉及一种夹具，特别是涉及一种试样疲劳实验用的辅助夹具，应用于测试用夹具技术领域。

背景技术

材料疲劳一般从材料应力集中处开始，而焊接结构的疲劳又往往是从焊接接头处产生，疲劳寿命的检查对金属材料的应用非常重要。金属薄板试样在受到轴向拉压应力的时候容易出现高频载荷而导致的弯曲现象，试样如果弯曲后，在拉压疲劳过程中受到的不止是轴向的拉压力，并且也有因弯曲产生的弯曲力。过去在裂纹扩展的疲劳实验中会用到夹紧型防弯曲夹具，对于薄板试样的拉压疲劳夹具应用较少。搭接接头是由两块薄板相叠合进行焊接，由于疲劳试样中段的厚度不同，在高频拉压载荷作用下更易产生弯曲力，因此需要特定的搭接接头防弯曲夹具来固定试样。并且疲劳实验的准确性需要试样达到一定的表面光洁度，因此，夹具对试样造成的摩擦磨损对试样寿命的影响，也给试样的疲劳实验的准确性带来挑战，现有夹具存在无法达到所需的设计要求，其对疲劳实验的准确性的保证也不够理想。

实用新型内容

为了解决现有技术问题，本实用新型的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种辅助薄板搭接试样轴向拉压疲劳实验的试样防弯曲夹具，进行夹具的结构形式改进，针对金属搭接接头轴向拉压疲劳实验的防弯曲夹具。本发明在设计此夹具时，考虑到了搭接接头中段厚度的不均匀会导致轴向疲劳拉压过程中的试样弯曲现象，并且考虑到试样与夹具的磨损问题，在夹具夹持过程中需要在卡件与试样之间放入光滑垫片，防止两者之间的摩擦磨损影响试样的疲劳寿命，保证实验的准确性与真实性。

为达到上述发明创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种辅助薄板搭接试样轴向拉压疲劳实验的试样防弯曲夹具，由上卡件与下卡件组成的组合式夹具，上卡件与下卡件皆由中间支撑杆和垂直臂展组成，垂直臂展分别与中间支撑杆的两端一体连接，与中间支撑杆的顶端连接的是顶端垂直臂展，与中间支撑杆的底端连接的是底端垂直臂展，上卡件与下卡件的两个顶端垂直臂展对应进行组装，并使上卡件与下卡件的两个底端垂直臂展对应进行组装，形成组合式夹具，上卡件与下卡件的形式为底端垂直臂展和顶端垂直臂展长度不同的“工”字型卡件，或者形式为底端垂直臂展和顶端垂直臂展长度相同的“H”型卡件，上卡件的中间支撑杆为一种异形支撑结构，在靠近上卡件的中间支撑杆的顶端位置处设置凸台，凸台的平滑表面为组合式夹具的夹持试件的一个承压工作面，下卡件的底端垂直臂展为另一种异形支撑结构，朝向夹持工作面方向的下卡件的底端垂直臂展和顶端垂直臂展不在同一平面上，下卡件的底端垂直臂展形成与下卡件的中间支撑杆连接的坡口，使朝向夹持工作面方向的下卡件的底端垂直臂展的平滑表面为组合式夹具的夹持试件的另一承压工作面，将薄板搭接试样安装到上卡件与下卡件的中间支撑杆之间，使上卡件的凸台与下卡件的底端垂直臂分别抵住薄板搭接试样中段区域的搭接接头两端延伸薄板厚度减薄位置处，从而将搭接接头设置于凸台端侧和下卡件的底端垂直臂展端侧之间的空间区域内。

作为本实用新型优选的技术方案，在垂直臂展分别设有螺孔，通过螺栓连接件穿过螺孔将上卡件与下卡件进行紧固，形成组合式夹具。进一步优选在靠近垂直臂展的两端设有螺孔，使上卡件与下卡件皆分别对应设置4个螺孔。

作为本实用新型优选的技术方案，上卡件的凸台的侧面加工出斜坡面，使斜坡与上卡件的中间支撑杆连接。进一步优选上卡件的凸台的侧面加工出45°的斜坡面。

优选下卡件的坡口采用45°的斜坡面。