三点弯曲加载应变测试实验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种三点弯曲加载应变测试实验装置，属于测试仪器【技术领域】。一种三点弯曲加载应变测试实验装置，其特征在于：包括测试平台，所述测试平台分为压缩应变制造区域和拉伸应变制造区域；所述压缩应变制造区域内设有一对平行的活动垫块（1），一对活动垫块（1）之间设有与其平行压杆（2），活动垫块（1）承载待测试杆件，压杆下压待测试杆件；所述拉伸应变制造区域内设有若干组等距的螺栓孔（3），每组螺栓孔（3）能够固定一根压杆（2），一对平行的压杆（2）固定在对应的螺栓孔（3）上，其间设有顶杆螺孔（5），所述顶杆螺孔（5）与顶杆（6）螺旋配合。
【专利说明】三点弯曲加载应变测试实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种三点弯曲加载应变测试实验装置，属于测试仪器【技术领域】。【背景技术】
[0002]压痕应变法是一种新型残余应力的测试方法，它是利用球形压头压入材料表面，通过测量压痕周围的位移变化情况来计算残余应力。使用该方法时，由于事先对特定材料的应力应变关系进行试验标定，所以只要应用应变获知压头压入后压痕周围弹性区域的应变变化信息，就能得到构件表面的原始残余应力。
[0003]压痕应变法测试残余应力过程中，压痕应变增量与弹性应变之间的关系是通过标定实验来得到的。标定实验时，需要对标定试板施加弹性应变。现有的加载过程主要是在单向拉伸试验机和单向压缩试验机上进行。单向拉伸实验机的位置局限以及单向压缩时试件的弯曲问题为实验过程中的压痕制造带来了难度。同时该类设备成本较高。
【发明内容】
[0004]本实用新型需要解决的技术问题是:现有的测量残余应力的单向拉伸试验机位置有局限，而且单向压缩时试件的弯曲问题为实验过程中的压痕制造带来了难度，同时该类设备成本较高。
[0005]本实用新型采取以下技术方案:
[0006]一种三点弯曲加载应变测试实验装置，包括测试平台，所述测试平台分为压缩应变制造区域和拉伸应变制造区域；所述压缩应变制造区域内设有一对平行的活动垫块1，一对活动垫块I之间设有与其平行压杆2，活动垫块I承载待测试杆件，压杆下压待测试杆件；所述拉伸应变制造区域内设有若干组等距的螺栓孔3，每组螺栓孔3能够固定一根压杆2，一对平行的压杆2固定在对应的螺栓孔3上，其间设有顶杆螺孔5，所述顶杆螺孔5与顶杆6螺旋配合。
[0007]在进行压缩应变制造时，根据杆件的长度，调整左右两侧活动垫块I的位置，并将其与测试平台进行固定，将杆件搁置在活动垫块I上，安装压杆2，使其与杆件接触并压紧，使用压力机对压杆2进行下压动作，杆件的上表面完成压缩应变的制造；
[0008]在进行拉伸应变制造时，先将待测试杆件放置在拉伸应变制造区域内，根据杆件的长度，将压杆2安装在合适的螺栓孔3上，并将杆件压紧，将顶杆6采用螺栓加压的方式安装在顶杆螺孔5上，旋转顶杆，直至完成杆件上表面的拉伸应变的制造。
[0009]进一步的，所述测试平台呈矩形，所述压缩应变制造区域和拉伸应变制造区域相互平行。
[0010]进一步的，所述活动垫块I通过导轨沿所述测试平台滑动。
[0011]进一步的，所述顶杆螺孔5与两侧的压杆2等距。
[0012]进一步的，所述压杆2与活动垫块I长度相同。
[0013]本实用新型的有益效果在于:[0014]I)避免了使用单向拉伸试验机给杆件带来的弯曲问题。
[0015]2)设备成本大大降低。
[0016]3)结构简单，使用方便。
[0017]4)将压缩应变制造与拉伸应变制造集成在一个实验平台上，配置合理。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是采用单向拉伸时的示意图。
[0019]图2是采用单向压缩时的示意图。
[0020]图3是采用三点弯曲加载压缩应变制造的原理图。
[0021]图4是采用三点弯曲加载拉伸应变制造的原理图。
[0022]图5是本实用新型三点弯曲加载应变测试实验装置的主视图。
[0023]图6是本实用新型三点弯曲加载应变测试实验装置的左视图。
[0024]图7是本实用新型三点弯曲加载应变测试实验装置的俯视图。
[0025]图8是某金属材料标定拟合曲线。
[0026]图中，1.活动垫块，2.压杆，3.螺栓孔，4.测试平台，5.顶杆螺孔，6.顶杆。【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0028]对比实施例:
[0029]参见图1-2，单向拉伸及单向压缩在实验机上进行。对试板一端进行固定，在另一端施加一个背离固定端的载荷，即实现拉伸，施加一个指向固定端的载荷即实现压缩。
[0030]本实用新型技术方案的实施例:
[0031]参见图3-4，三点弯曲是在两个支撑点之间的加载点进行加载，三点之间形成两个力矩而使试板发生弯曲。
[0032]参见图5-7，一种三点弯曲加载应变测试实验装置，包括测试平台，所述测试平台分为压缩应变制造区域和拉伸应变制造区域；所述压缩应变制造区域内设有一对平行的活动垫块1，一对活动垫块I之间设有与其平行压杆2，活动垫块I承载待测试杆件，压杆下压待测试杆件；所述拉伸应变制造区域内设有若干组等距的螺栓孔3，每组螺栓孔3能够固定一根压杆2，一对平行的压杆2固定在对应的螺栓孔3上，其间设有顶杆螺孔5，所述顶杆螺孔5与顶杆6螺旋配合。
[0033]参见图7，所述测试平台呈矩形，所述压缩应变制造区域和拉伸应变制造区域相互平行，将压缩应变制造与拉伸应变制造整合到一个平台上。
[0034]参见图7，所述活动垫块I通过导轨沿所述测试平台滑动，便于根据待测试杆件的长度进行调整。
[0035]参见图7，所述顶杆螺孔5与两侧的压杆2等距，杆件受到的应力更平均。
[0036]参见图7，所述压杆2与活动垫块I长度相同。
[0037]在进行压缩应变制造时，根据杆件的长度，调整左右两侧活动垫块I的位置，并将其与测试平台进行固定，将杆件搁置在活动垫块I上，安装压杆2，使其与杆件接触并压紧，使用压力机对压杆2进行下压动作，杆件的上表面完成压缩应变的制造；[0038]在进行拉伸应变制造时，先将待测试杆件放置在拉伸应变制造区域内，根据杆件的长度，将压杆2安装在合适的螺栓孔3上，并将杆件压紧，将顶杆6安装在顶杆螺孔5上，旋转顶杆，直至完成杆件上表面的拉伸应变的制造。
[0039]下面对本实施例进一步阐述如下:如图5-7所示，本实施例的三点弯曲加载应变测试试验装置主要分为拉伸应变制造区域和压缩应变制造区域。整个加载装置主要由压杆
2、活动垫块1、顶杆螺孔5等部分组成。其中压杆2在拉伸应变制造区域，起到的是支撑点的作用，顶杆螺孔5则起到加载的作用，这样在试板上表面形成了拉伸应变。在压缩应变制造区域，压杆2起到的是施加载荷的作用，而活动垫块I起到支撑点的作用，如此在试板上表面形成了压缩应变。
[0040]在压缩应变制造区域，活动垫块I是可以自由移动的，也就是说在加载制造压缩应变时，两个支撑点的距离是可调的。这样就增加了标定实验范围，适用于不同尺寸的标定试板。同理，由于标定试板尺寸大小的不同，在拉伸应变制造区域，预留四个螺栓孔3，当遇到小尺寸标定试板时，顶杆6起到支撑点的作用。
[0041]举个具体的实施例子:
[0042]对某种金属材料进行标定试验，标定试件尺寸为500*55*16皿1。标定试板表面粘贴应变片，采用三点弯曲施加弹性应变，然后制造压痕，采集应变增量。
[0043]根据施加的弹性应变值，以及采集的压痕应变增量，以弹性应变为横坐标，应变增量为纵坐标，如图8所示。并对各个数据按照相关标准进行拟合，拟合度较高，可以用于该种材料进行压痕应变法测试残余应力测量的计算。
[0044]本实用新型使用三点弯曲加载来代替单向拉伸和单向压缩试验机在标定时对试板施加弹性应变。操作简便、实用，降低实验成本。
【权利要求】
1.一种三点弯曲加载应变测试实验装置，其特征在于: 包括测试平台，所述测试平台分为压缩应变制造区域和拉伸应变制造区域； 所述压缩应变制造区域内设有一对平行的活动垫块(I )，一对活动垫块(I)之间设有与其平行压杆(2)，活动垫块(I)承载待测试杆件，压杆下压待测试杆件； 所述拉伸应变制造区域内设有若干组等距的螺栓孔(3)，每组螺栓孔(3)能够固定一根压杆(2)，一对平行的压杆(2)固定在对应的螺栓孔(3)上，其间设有顶杆螺孔(5)，所述顶杆螺孔(5 )与顶杆(6 )螺旋配合。
2.如权利要求1所述的三点弯曲加载应变测试实验装置，其特征在于:所述测试平台呈矩形，所述压缩应变制造区域和拉伸应变制造区域相互平行。
3.如权利要求1所述的三点弯曲加载应变测试实验装置，其特征在于:所述活动垫块(I)通过导轨沿所述测试平台滑动。
4.如权利要求1所述的三点弯曲加载应变测试实验装置，其特征在于:所述顶杆螺孔(5)与两侧的压杆(2)等距。
5.如权利要求1所述的三点弯曲加载应变测试实验装置，其特征在于:所述压杆(2)与活动垫块(I)长度相同。
【文档编号】G01N3/08GK203606221SQ201320725265
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】毛琪钦, 杨川, 张立华, 阳刚 申请人:上海宝冶工程技术有限公司