[发明专利]一种具有侧向力的汽车零部件刚性疲劳的试验装置及方法

说明书

一种具有侧向力的汽车零部件刚性疲劳的试验装置，包括加载装置、压杆、压头连接装置、压头、样件固定装置，加载装置与压杆固定连接，压杆与压头连接装置几何中心固定连接，压头设置有2个且关于压头连接装置几何中心对称，压头连接装置与压头固定连接，压头与样件固定装置之间设置有样件，压头与样件触接，样件与样件固定装置固定连接；一种具有侧向力的汽车零部件刚性疲劳的试验方法，刚性试验包括样件静置、样件安装、施加载荷、记录载荷等步骤，疲劳试验包括样件安装、加载试验力或位移、调控样件温度、试验后处理及评定等步骤，通过一对样件的同步试验，实现试验过程中侧向力消除，避免试验过程中侧向力导致试验机的损坏，提高试验精度。

技术领域

本发明涉及汽车零部件测试领域，具体是一种具有侧向力的汽车零部件刚性疲劳的试验装置及方法。

背景技术

目前，国内外汽车零部件研发与生产中，许多部件需要进行刚性疲劳试验，已广泛采用的刚性疲劳试验方法是采用垂直载荷下的刚性疲劳试验，如图1所示，而对于如图2-1或图2-2所示的侧向加载及非对称性部件的刚性疲劳试验，当受力面与水平面产生一定角度时，就会给压头产生一定的侧向力，如图3所示，随着角度的增加，侧向力会增大。由于侧向力的作用，引起加载方向作用力变化，试验精度不能保证。同时，因侧向力的存在会引起压杆的变形，造成设备磨损甚至损坏。所以人们需要一种具有侧向力的汽车零部件刚性疲劳的试验装置及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有侧向力的汽车零部件刚性疲劳的试验装置及方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有侧向力的汽车零部件刚性疲劳的试验装置，包括加载装置、压杆、压头连接装置、压头、样件固定装置，所述加载装置与压杆固定连接，所述压杆与压头连接装置几何中心固定连接，所述压头设置有2个且关于压头连接装置几何中心对称，所述压头连接装置与压头固定连接，所述压头与样件固定装置之间设置有样件，所述压头与样件触接，所述样件与样件固定装置固定连接。

进一步的，所述加载装置为电机驱动的拉压试验机，所述压头轴心方向与样件固定装置底面呈45°夹角，所述压头截面为等腰三角形，所述样件通过螺栓固定于样件固定装置上，等腰三角形压头对称设计可以保持对弹性体侧向分力加载力相等，方向相反，消除侧向力的影响。

进一步的，所述加载装置为液压伺服作动器，所述压头轴心方向与样件固定装置底面呈180°夹角，所述压头连接装置与压头一体连接，所述样件固定装置截面为U型。

一种具有侧向力的汽车零部件刚性疲劳的试验方法，所述刚性试验方法包括以下步骤：

S1：样件静置：试验测量前，将样件在18℃～28℃的室温下静置24小时；

S2：样件安装：将样件安装与样件固定装置上，负荷为1000N～50000N；

S3：施加正负方向载荷：根据试验工况要求的加载速度对样件进行3次加载，加载力从P1min～P1max；

S4：试验载荷记录：记录试验载荷P2min～P2max，试验载荷为1000N～50000N；

S5：刚度试验结果计算：刚性MN/mm＝△F/2△L；

其中，△F为施加的载荷，△L为样件发生的位移；

进一步的，步骤S2中，所述试验夹具刚度至少为样件刚度的3～5倍。

进一步的，所述步骤S4中，试验载荷为1000N～50000N。

进一步的，所述刚性试验方法，步骤S3中，在对样件施加正负方向载荷前，加载装置需对样件施加预载荷，所述预载荷为20N。

进一步的，所述刚性试验方法，步骤S3中，在对样件施加正负方向载荷前后，为样件设置30秒的恢复时间。