[实用新型]一种用于航天金属薄板超高温拉伸性能测试的试样夹具

说明书

本实用新型涉及一种用于航天金属薄板超高温拉伸性能测试的试样夹具，属于航天材料超高温性能测试领域，解决了现有技术中航天金属薄板在超高温拉伸性能测试时，试样两端装卡不在同一个平面上，导致在拉伸测试时试样扭曲变形而无法测得准确的数据的问题。该试样夹具包括夹具主体，夹具主体的第一夹持部和第二夹持部上均设有圆孔；圆孔内滑动装配有形状和结构均相同的第一弧形垫块和第二弧形垫块；第一弧形垫块与第二弧形垫块在用于夹持金属薄板试样的弦平面上的相同位置设有凹槽；凹槽用于保证金属薄板试样的两端在被夹持时处于同一水平面上。本实用新型能够广泛应用于航天金属薄板超高温测试时试样的夹持。

技术领域

本实用新型涉及航天材料超高温性能测试技术领域，尤其涉及一种用于航天金属薄板超高温拉伸性能测试的试样夹具。

背景技术

许多航天器穿梭往返于大气层与外太空，在穿越大气层时，航天器外材料与大气层气体分子进行剧烈摩擦，航天器外材料表面温度极高。

因此航天领域的许多材料均需经受超高温条件(一般高于1000℃)。这使得航天材料不同于其他领域材料，需要广泛的进行超高温测试。其中的超高温拉伸性能测试是在超高温条件对材料的拉伸性能进行测试，其测试结果是材料在超高温条件下使用的重要依据，对于保证材料及其制品在超高温条件下使用时的安全可靠性有着重要的意义。

超高温条件下的拉伸测试，试样的夹持无法采用气动、液压夹具等主动夹持夹具，只能采用被动夹持夹具进行夹持。

对于板材试样的超高温拉伸性能测试而言，Y型台肩试样是最为常用的一种检测形式，该方案具有试样和夹具的加工简单，装夹试样方便，操作简单等优点。

由于航天材料对轻量化有着极高的要求，但在实际测试中，发现该方法在测试航天领域广泛使用的金属薄板时存在一定的局限性，问题在于该方法在夹持板材试样时，试样的台肩与夹具的之间通过摩擦力定位，在装夹金属薄板试样时，由于其容易发生变形，操作稍有不慎就会导致薄板试样两端装卡不在同一个平面上，这样在拉伸测试时会使得试样因发生扭曲变形而无法测得准确的数据，从而影响测试结果的有效性甚至导致测试失败。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种用于航天金属薄板超高温拉伸性能测试的试样夹具，用以解决现有航天金属薄板在超高温拉伸性能测试时，金属薄板试样两端(即第一Y型台肩和第二Y型台肩)装卡不在同一个平面上，导致在高温拉伸测试时金属薄板试样发生扭曲变形而无法测得准确的数据的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种用于航天金属薄板超高温拉伸性能测试的试样夹具，包括夹具主体，夹具主体包括对称设置且结构相同的第一夹持部和第二夹持部；第一夹持部和第二夹持部上均设有圆孔；

圆孔内滑动装配有形状和结构均相同的第一弧形垫块和第二弧形垫块；第一弧形垫块与第二弧形垫块在用于夹持金属薄板试样的弦平面上的相同位置设有凹槽；

凹槽用于保证金属薄板试样的两端被夹持时处于同一水平面上。

在一种可能的设计中，第一弧形垫块和第二弧形垫块为弧形柱体；

弧形柱体包括弧形面和与弧形面连接的弦平面；弧形面与圆孔内壁接触且吻合，弦平面位于与金属薄板试样接触的一侧；

凹槽设于弧形柱体的弦平面上且垂直于弦平面。

在一种可能的设计中，金属薄板试样的两端分别为第一Y型台肩和第二Y型台肩；第一Y型台肩能够伸入第一夹持部的圆孔内并被卡设在对应的凹槽内，第二Y型台肩能够伸入第二夹持部的圆孔内并被卡设在对应的凹槽内；

凹槽用于保证金属薄板试样的第一Y型台肩和第二Y型台肩在被夹持时处于同一水平面上。

在一种可能的设计中，第一弧形垫块与第二弧形垫块的弧度相等且均等于0.4π～0.7π。