動態拉伸實驗夾具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于材料力學實驗研宄技術領域，特別是一種動態拉伸實驗夾具。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著分離式Hopkinson拉桿(SplitHopkinson Tors1n Bar，SHTB)技術的改進，分離式霍普金森試驗裝置已成為當前研宄材料動態力學性能的一種重要手段，其基于一維應力波的理論，在不同應變率下進行實驗獲得材料的動態力學行為，引起了工程界的廣泛關注。
[0003]通常分離式霍普金森拉桿裝置所完成的動態拉伸實驗，基本是制備雙頭螺紋試件再進行高應變率實驗，如文獻 “Fransplass H, Langseth M, Hopperstad O S.Tensilebehav1ur of threaded steel fasteners at elevated rates of strain[J].1nternat1nal Journal of Impact Engineering, 2011，53 (11):946 - 957.，， 和 “FengF,Huang S,Meng Z,et al.Experimental study on tensile property of AZ31Bmagnesium alloy at different high strain rates and temperatures[J].Materials&Design, 2014，57(5):10 - 20.”中所述，螺紋加工使試件的制備過程復雜又耗時；又或者是文獻 “Xu Z, Li Y.A novel method in determinat1n of dynamic fracture toughnessunder mixed mode I/II impact loading[J].1nternat1nal Journal of Solids&Structures, 2012，49:366 - 376.”所采用的在試件上開孔與銷相固定的方式，與前者相比所需實驗試樣雖容易加工些，但開孔所導致的應力集中及微裂紋產生與擴展等問題卻無法避免。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種試件加工簡單，裝夾操作方便，實驗效率高，且能適用于不同厚度的試件的動態拉伸實驗夾具。
[0005]實現本發明目的的技術解決方案為:
[0006]一種動態拉伸實驗夾具，包括主夾具、夾片和螺紋固定夾具，其中，主夾具的一端開孔，孔的內壁由外到內依次設置有內螺紋和內錐面，螺紋固定夾具的一端外周設置有與主夾具內螺紋相配合的外螺紋，螺紋固定夾具沿軸心開有供板條狀試件穿過的中心孔，且在伸入主夾具內的一端開有與中心孔同軸的且最小孔徑大于中心孔的錐孔，兩片對稱的夾片被配置用于夾緊板條狀試件，夾片兩端的外形分別與主夾具的內錐面和螺紋固定夾具的錐孔形狀配合。
[0007]本發明與現有技術相比，其顯著優點:
[0008](I)本發明動態拉伸實驗夾具所采用的實驗試件為板條狀，加工工藝簡單，裝夾方便，能夠避免應力的集中。
[0009](2)本發明動態拉伸實驗夾具的主夾具、夾片和螺紋固定夾具之間通過錐面相貼合，契合程度高。
[0010](3)本發明動態拉伸實驗夾具的主夾具與被配置的霍普金森拉桿以及與螺紋固定夾具之間均選用螺紋配合，有效固定，操作容易。
[0011](4)本發明動態拉伸實驗夾具可適用于不同厚度的試件，能夠通過主夾具與螺紋固定夾具之間螺紋配合的長度達到在不同位置固定的目的。
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明動態拉伸實驗夾具的總體結構示意圖。
[0014]圖2是本發明動態拉伸實驗夾具的主夾具的立體結構示意圖。
[0015]圖3是本發明動態拉伸實驗夾具的夾片的立體結構示意圖。
[0016]圖4是本發明動態拉伸實驗夾具的螺紋固定夾具的立體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]結合圖1?圖4:
[0018]本發明一種動態拉伸實驗夾具，包括主夾具1、夾片2和螺紋固定夾具3，其中，主夾具I的一端設置有被配置于與霍普金森拉桿相連接的外螺紋，另一端開孔，孔的內壁由外到內依次設置有內螺紋和內錐面，螺紋固定夾具3的一端外周設置有與主夾具I內螺紋相配合的外螺紋，螺紋固定夾具3沿軸心開有供板條狀試件4穿過的中心孔，且在伸入主夾具I內的一端開有與中心孔同軸的且最小孔徑大于中心孔的錐孔，兩片對稱的夾片2被配置用于夾緊板條狀試件4，夾片2兩端的外形分別與主夾具I的內錐面和螺紋固定夾具3的錐孔形狀配合。
[0019]結構裝配:
[0020]主夾具I與所配置的霍普金森拉桿通過螺紋連接，兩塊對稱的夾片2將板條狀試件4夾緊，與主夾具I內孔錐面相貼合；螺紋固定夾具3錐面與夾片2貼合，其外螺紋通過與主夾具I內螺紋配合來達到固定的目的。
[0021]實驗操作:
[0022]實驗前，將待測材料切成一定寬度的板條狀試件4，其尺寸必須小于螺紋固定夾具3中心孔的尺寸，將兩塊對稱的夾片2夾緊試件后放入主夾具I中，通過錐面配合，然后將主夾具I裝配在拉桿上，把螺紋固定夾具3旋入主夾具1，使螺紋固定夾具3內錐孔的錐面與夾片2的錐面契合，使其固定并保證試件不會發生滑脫，通過動態拉伸完成高應變率實驗。
【主權項】
1.一種動態拉伸實驗夾具，其特征在于:包括主夾具(1)、夾片(2)和螺紋固定夾具(3)，其中，主夾具(1)的一端開孔，孔的內壁由外到內依次設置有內螺紋和內錐面，螺紋固定夾具(3)的一端外周設置有與主夾具(1)內螺紋相配合的外螺紋，螺紋固定夾具(3)沿軸心開有供板條狀試件(4)穿過的中心孔，且在伸入主夾具(1)內的一端開有與中心孔同軸的且最小孔徑大于中心孔的錐孔，兩片對稱的夾片(2)被配置用于夾緊板條狀試件(4)，夾片(2)兩端的外形分別與主夾具(1)的內錐面和螺紋固定夾具(3)的錐孔形狀配合。2.根據權利要求1所述的動態拉伸實驗夾具，其特征在于:所述主夾具(1)的一端設置有被配置于與霍普金森拉桿相連接的外螺紋。
【專利摘要】本發明公開了一種動態拉伸實驗夾具，包括主夾具、夾片和螺紋固定夾具，其中，主夾具的一端開孔，孔的內壁由外到內依次設置有內螺紋和內錐面，螺紋固定夾具的一端外周設置有與主夾具內螺紋相配合的外螺紋，螺紋固定夾具沿軸心開有供板條狀試件穿過的中心孔，且在伸入主夾具內的一端開有與中心孔同軸的且最小孔徑大于中心孔的錐孔，兩片對稱的夾片被配置用于夾緊板條狀試件，夾片兩端的外形分別與主夾具的內錐面和螺紋固定夾具的錐孔形狀配合；本發明試件加工簡單，裝夾操作方便，實驗效率高，且能適用于不同厚度的試件。
【IPC分類】G01N3/04
【公開號】CN104897461
【申請號】CN201510334890
【發明人】蔣晶, 陳雄, 許進升, 張中水, 賈登, 余家泉
【申請人】南京理工大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月16日