[发明专利]一种高低温可调的双向拉伸装置及方法

说明书

本发明提供一种高低温可调的双向拉伸装置及方法，装置包括环境箱、底座、x正向拉伸机构、x负向拉伸机构、y正向拉伸机构和y负向拉伸机构；x正向拉伸机构的拉伸筒的端部、x负向拉伸机构的拉伸筒的端部、y正向拉伸机构的拉伸筒的端部和y负向拉伸机构的拉伸筒的端部各密封穿过环境箱一面的圆孔而延伸到环境箱的内部；被测试件位于环境箱的内部。具有以下优点：能够完成在配备加热装置的条件下，基于交流伺服电机的高精度控制进行正交双轴的变比例/变应变率双向拉伸试验，也可进行单向拉伸、压缩试验，尤其实现了双向拉伸时的温度调节，实现对被拉伸试件性能的全面控制，进而得到精确的被试验试件的双向拉伸性能。

技术领域

本发明属于金属材料力学性能实验技术领域，具体涉及一种高低温可调的双向拉伸装置及方法。

背景技术

板材成形过程中，大多数情况下板材处于复杂应力状态，板面内一般为双向应力状态。不同应力状态下，板料的变形行为明显不同，且由于冷轧板有明显的各向异性，导致这种差别更加明显。因此，仅仅采用传统的单向拉伸试验方法所获取的材料性能进行板料变形行为的相关研究远远不够，而挖掘板料双向加载力学性能，进而确立精确的材料模型迫在眉睫。

采用十字形试件进行双向拉伸试验是近几年发展起来的研究各向异性板料变形行为的实验方法，该方法通过控制两轴的载荷或位移大小，使中心区处于不同的应力应变状态，从而得到不同加载路径下双拉区的任意屈服点，目前成为该领域的研究热点。从我国工业化的进程看，双向加载试验机的需求将会越来越强烈。

然而，世界范围内已有的双向拉压试验机，主要是基于液压控制的双向拉压试验机，具有拉伸试验精确控制难、装置的复杂程度较高、试验机现场卫生条件差等诸多问题。另外，温度是材料加工成型过程的重要影响因素，如何灵活实现对被拉伸试件温度的调节，也是目前需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种高低温可调的双向拉伸装置及方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种高低温可调的双向拉伸装置，包括：环境箱(1)、底座(2)、x正向拉伸机构(3-1)、x负向拉伸机构(3-2)、y正向拉伸机构(3-3)和y负向拉伸机构(3-4)；

所述底座(2)包括中心床身、x正向周边床身、x负向周边床身、y正向周边床身和y负向周边床身；其中，所述中心床身包括中心底座(2-1)和中间围板(2-2)；所述中间围板(2-2)包围设置在所述中心底座(2-1)的外部；所述x正向周边床身穿过所述中间围板(2-2)后与所述中心底座(2-1)的前边固定；所述x负向周边床身穿过所述中间围板(2-2)后与所述中心底座(2-1)的后边固定；所述y正向周边床身穿过所述中间围板(2-2)后与所述中心底座(2-1)的右边固定；所述y负向周边床身穿过所述中间围板(2-2)后与所述中心底座(2-1)的左边固定；所述x正向周边床身、所述x负向周边床身、所述y正向周边床身和所述y负向周边床身呈十字形排列；所述x正向周边床身、所述x负向周边床身、所述y正向周边床身和所述y负向周边床身的结构均相同，包括：上底座(2-3)和下底座(2-4)，所述上底座(2-3)与所述下底座(2-4)通过螺钉连接；

所述x正向拉伸机构(3-1)固定在所述x正向周边床身的上面；所述x负向拉伸机构(3-2)固定在所述x负向周边床身的上面；所述y正向拉伸机构(3-3)固定在所述y正向周边床身的上面；所述y负向拉伸机构(3-4)固定在所述y负向周边床身的上面；

所述环境箱(1)固定在所述中心底座(2-1)的上面；所述环境箱(1)四面开有圆孔，所述x正向拉伸机构(3-1)的拉伸筒的端部、所述x负向拉伸机构(3-2)的拉伸筒的端部、所述y正向拉伸机构(3-3)的拉伸筒的端部和所述y负向拉伸机构(3-4)的拉伸筒的端部各密封穿过所述环境箱(1)一面的圆孔而延伸到所述环境箱(1)的内部；被测试件位于所述环境箱(1)的内部；所述环境箱(1)为高低温可调的环境箱。