本發(fā)明涉及一種拉伸試驗(yàn)機(jī)，特別涉及一種可以改變應(yīng)變路徑的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具及拉伸試驗(yàn)系統(tǒng)，屬于材料力學(xué)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

材料試驗(yàn)機(jī)本身的發(fā)展方向是從制樣檢測(cè)轉(zhuǎn)向制品(即成品、半成品)檢測(cè)的方向發(fā)展，這就需要與之相適應(yīng)的夾具從原來(lái)的用于標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)的夾具轉(zhuǎn)向用于成品檢測(cè)的夾具發(fā)展。傳統(tǒng)夾具本身僅作為一個(gè)緊鎖機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)上只起到定位，夾緊，導(dǎo)向等作用，對(duì)于不同的試件以及不同實(shí)驗(yàn)力大小的夾具在結(jié)構(gòu)上有很大的不同，大都只有單一的加載路徑。

由于材料的各向異性，在進(jìn)行材料拉伸試驗(yàn)的過(guò)程中，需要表征不同應(yīng)變路徑下的材料力學(xué)性能。但是傳統(tǒng)的夾具一般只能采用單自由度施加載荷，即在確定夾具下，只能沿某一特定方向施加載荷，在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中，需要對(duì)不同的拉伸件進(jìn)行不同的應(yīng)變路徑測(cè)試，由于傳統(tǒng)夾具本身的局限性，不能起到改變應(yīng)變路徑的作用，使得在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中產(chǎn)生了很多繁瑣而且不必要的工作。

隨著夾具的創(chuàng)新與發(fā)展，全自動(dòng)夾具便應(yīng)運(yùn)而出，這一類(lèi)夾具具有高度的自動(dòng)化，從試樣尺寸測(cè)量到最后輸出測(cè)試結(jié)果能一次完成。但此類(lèi)夾具相對(duì)于普通夾具成本較高，僅適用于大批量的同類(lèi)試樣或成品的試驗(yàn)或檢測(cè)，同樣想要更改應(yīng)變路徑只能通過(guò)調(diào)整試件角度位置才能完成，需要耗費(fèi)大量人力才能完成大批量檢測(cè)，檢測(cè)效率低且靈活性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可更改應(yīng)變路徑，高效、準(zhǔn)確地 試驗(yàn)或檢測(cè)試件的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具及拉伸試驗(yàn)系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一種新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具，包括下模座、上模座，所述下模座上設(shè)置有導(dǎo)柱，所述上模座上設(shè)置有用于連接所述導(dǎo)柱的導(dǎo)套，所述下模座和上模座上分別設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的下定位板和上定位板，試件用于固定在所述下定位板和上定位板之間，所述下定位板和上定位板的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與試件的幾何中心重合。

進(jìn)一步的，所述下定位板和上定位板均為半圓形，所述下定位板和上定位板在所述下模座和上模座上整體形成一個(gè)圓盤(pán)，所述圓盤(pán)的圓心與所述下定位板和上定位板的轉(zhuǎn)動(dòng)中心重合。

進(jìn)一步的，所述下模座和上模座上均設(shè)置有多個(gè)且沿所述下定位板和上定位板的半圓形周邊均勻布置的第一螺栓孔，所述下定位板和上定位板的半圓形周邊上設(shè)置有多個(gè)與所述第一螺栓孔相配合的第二螺栓孔，所述下模座和下定位板以及所述上模座和上定位板均通過(guò)所述第一螺栓孔和第二螺栓孔采用螺栓連接。

進(jìn)一步的，相鄰的兩個(gè)第一螺栓孔之間及相鄰的第二螺栓孔之間在所述圓盤(pán)上的夾角均為15°。

進(jìn)一步的，所述下定位板和上定位板上均設(shè)置有夾板。

進(jìn)一步的，所述夾板為半圓形。

進(jìn)一步的，所述下定位板和上定位板采用電動(dòng)調(diào)節(jié)其旋轉(zhuǎn)角度。

一種拉伸試驗(yàn)系統(tǒng)，包括拉伸試驗(yàn)機(jī)和力學(xué)分析試件夾具，所述力學(xué)分析試件夾具為上述的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具。

本發(fā)明具有以下有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具及拉伸試驗(yàn)系統(tǒng)，將試件固定在下定位板和上定位板之間，下定位板和上定位板通過(guò)在下模座和上模座上旋轉(zhuǎn)，能夠帶動(dòng)試件高效率、準(zhǔn)確的更改應(yīng)變路徑，適合于實(shí)際實(shí)驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程，同時(shí)能夠節(jié)省成本，避免操作過(guò)程中出現(xiàn)誤差。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具的試件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具的正視圖；

圖3為圖2所示的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具的后視圖；

圖4為圖2所示的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具的俯視圖；

圖5為本發(fā)明的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具在不同應(yīng)變路徑下的結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為30°時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，(b)為60°時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，(c)為90°時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

一方面，本發(fā)明提供一種新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具，如圖1至圖5所示，包括下模座5、上模座1，下模座5上設(shè)置有導(dǎo)柱4，上模座1上設(shè)置有用于連接導(dǎo)柱4的導(dǎo)套2，下模座5和上模座1上分別設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的下定位板32和上定位板31，試件7用于固定在下定位板32和上定位板31之間，下定位板32和上定位板31的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與試件7的幾何中心重合。

本發(fā)明的新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具，將試件7固定在下定位板32和上定位板31之間，下定位板32和上定位板31通過(guò)在下模座5和上模座1上旋轉(zhuǎn)，能夠帶動(dòng)試件7高效率、準(zhǔn)確的更改應(yīng)變路徑，適合于實(shí)際實(shí)驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程，同時(shí)能夠節(jié)省成本，避免操作過(guò)程中出現(xiàn)誤差。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，下定位板32和上定位板31均可以為半圓形，下定位板32和上定位板31在下模座5和上模座1上整體形成一個(gè)圓盤(pán)3，圓盤(pán)3的圓心與下定位板32和上定位板31的轉(zhuǎn)動(dòng)中心重合。下模座5上與下定位板32的連接處及上模座3上與上定位板31的連接處也均采用圓形設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)可以使得下定位板32和上定位板31在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中能夠與下模座5和上模座1完美配合。

進(jìn)一步的，下模座5和上模座1上均設(shè)置有多個(gè)且沿下定位板32和上定位板31的半圓形周邊均勻布置的第一螺栓孔8，下定位板32和上定位板31上設(shè)置有多個(gè)與第一螺栓孔8相配合的第二螺栓孔9，下模座5和下定位板32以及上模座1和上定位板31均通過(guò)第一螺栓孔8和第二螺栓孔9采用螺栓連接。下定位板32和上定位板31上的第二螺栓孔9通過(guò)與下模座5和上模座1上不同位置的第一螺栓孔8連接，即可改變?cè)嚰?的應(yīng)變路徑。

優(yōu)選的，相鄰的兩個(gè)第一螺栓孔8之間及相鄰的第二螺栓孔9之間在圓盤(pán)3上的夾角可以均為15°。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于材料的研究試驗(yàn)需要測(cè)定應(yīng)變角度為30°、45°、60°和90°等特殊角度的應(yīng)變狀態(tài)，這里相鄰的兩個(gè)第一螺栓孔8之間及相鄰的第二螺栓孔9之間在圓盤(pán)3上的夾角選擇為15°，使定位孔既不會(huì)過(guò)多，又可以滿足試驗(yàn)要求。

作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，下定位板32和上定位板31上均優(yōu)選設(shè)置有夾板6。試件7的表面可以具有若干通孔，試件7通過(guò)夾板6采用螺栓連接在下定位板32和上定位板31上，起到夾持固定的作用。

優(yōu)選的，夾板6可以為半圓形。這種結(jié)構(gòu)可以使夾板6與下定位板32和上定位板31裝配后整體外觀統(tǒng)一、美觀。

需要說(shuō)明的是，下定位板32與下模座5之間及上定位板31與上模座1之間除了采用螺栓連接的方式調(diào)節(jié)其旋轉(zhuǎn)角度，還可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的符合上述原則的各種結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)其旋轉(zhuǎn)角度，如還可以采用電動(dòng)調(diào)節(jié)其旋轉(zhuǎn)角度。

另一方面，本發(fā)明還提供一種拉伸試驗(yàn)系統(tǒng)，包括拉伸試驗(yàn)機(jī)和力學(xué)分析試件夾具，力學(xué)分析試件夾具優(yōu)選為上述新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具。由于新型蝴蝶翅膀力學(xué)分析試件夾具與上相同，此處不再贅述。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。