[发明专利]板材的板面内应变DIC测量的夹具装置

说明书

一种板材的板面内应变DIC测量的夹具装置，包括：带有可视窗口的调力夹板机构、调位夹板机构和夹持柄机构，其中：调位夹板机构设置于调力夹板机构的两端，夹持柄机构设置于调位夹板机构的两端，三者依次固定以防止板材法向弯曲；本发明在对试样正面施加压力的同时保证了试样正面的可视化，以及对压力数值进行调节，采用DIC即可测量两向应变。此外，设置了活动夹具和活动夹持柄以测量拉伸压缩循环的应力应变曲线。

技术领域

本发明涉及的是一种金属板材力学性能测试领域的技术，具体是一种板材的板面内应变DIC测量的夹具装置。

背景技术

在进行研究板材的各向异性的压缩实验时，为防止法向弯曲通常利用液压、气压驱动的结构施加压力以进行约束。由于试样正面被遮挡，只能从侧向测量试样长度和厚度方向的应变，厚度方向的应变量小测量精度较差，而宽度方向的应变则只能利用体积不变原理进行计算，精度较差。传统的压剪实验试样的侧向与法向同时被遮挡，无法测量剪切应变。传统夹具装置施加的法向力是固定的，难以根据试样材料与实际需求独立调节法向夹紧力。本装置是为解决此类问题所做的发明。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种板材的板面内应变DIC测量的夹具装置，能够实现板材单向压缩、压剪或拉压循环中板面内应变DIC测量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：带有可视窗口的调力夹板机构、调位夹板机构和夹持柄机构，其中：调位夹板机构设置于调力夹板机构的两端，夹持柄机构设置于调位夹板机构的两端，三者依次固定以防止板材法向弯曲。

所述的调力夹板机构包括：上夹板、下夹板、透明夹板、带有弹簧的螺栓和螺母，其中：透明夹板嵌于上夹板的可视窗口内，上夹板和下夹板之间通过带有弹簧的螺栓与螺母配合调节压紧力。

所述的调位夹板机构包括：分别设置于调力夹板机构两端的固定夹具和活动夹具，以及相应的固定夹板与活动夹板，其中：活动夹具、活动夹板的尺寸分别大于固定夹具、固定夹板。

所述的夹持柄机构包括：设置于固定夹具上的固定夹持柄和设置于活动夹具上的活动夹持柄、带有螺栓的类燕尾夹板，其中：类燕尾夹板通过螺栓调节与夹持柄的相对高度以满足不同厚度的试样要求，活动夹持柄与活动燕尾夹板的尺寸分别大于固定夹持柄与固定类燕尾夹板。

技术效果

本发明整体解决了传统压缩或压剪类实验采用的夹具导致应变测量不便或测量精度不高的问题。

与现有技术相比，本发明设置了可视窗口，可以使用DIC进行非接触式应变测量；设置调力夹板机构，使用弹簧施加法向力，且法向力大小可调；装置本身连接在试验机上与试验机与试样联动，安装方便，精度较高；本发明在对试样正面施加压力的同时保证了试样正面的可视化，以及对压力数值进行调节，采用DIC即可测量两向应变。此外，设置了活动夹具和活动夹持柄以测量拉伸-压缩循环的应力应变曲线。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为试样的形状示意图；

图3为调力夹板机构的结构示意图；

图4为上夹板与透明夹板连接的示意图；

图5为活动夹具与试样连接的示意图；

图6为固定夹具与试样连接的示意图；

图7为单侧调力夹板机构、调位夹板机构和夹持柄机构的示意图；

图8为固定夹持柄的示意图；

图9为活动夹持柄的示意图；