一种十字搭薄板拉伸试验夹具的制作方法

本实用新型涉及一种十字搭薄板拉伸试验夹具，属于薄板连接技术领域。

背景技术：

大多数薄板材料以其轻质、强度高的特点在工程中得到广泛应用，如飞机蒙皮、车身和各种框架结构等，因此，研究连接薄板材料的接头力学性能很有必要。目前对薄板件的连接技术主要有粘接、铆接、焊接等，这些接头的强度普遍很高，因此当应用在一些小结构和次承载的结构件时会出现只有单个接头连接的情况，单个接头的受力情况则很需要考虑接头受扭转力的情况。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种十字搭薄板拉伸试验夹具，用以解决上述问题。

本实用新型的技术方案是：一种十字搭薄板拉伸试验夹具，包括下夹持机构、长板、上夹持端、连杆、夹头、短板、下夹持端、弧形滑块、螺钉ⅰ、螺钉ⅱ、圆头螺钉、矩形滑块、圆形挡板和轴。

所述下夹持机构上安装有下夹持端、开设有槽ⅰ和槽ⅱ，下夹持机构上还画有刻度线。弧形滑块上设有螺纹通孔，螺纹通孔与螺钉ⅰ配合，弧形滑块上设有端面，长板的侧面紧贴端面，长板上画有中线。短板与长板进行十字搭接。夹头设有槽ⅲ和锯齿面ⅰ，矩形滑块一侧设有锯齿面ⅱ，矩形滑块能够在槽ⅲ内滑动。夹头上设有与螺钉ⅱ配合的螺纹通孔，夹头两侧安装有圆柱组，圆柱组上设有螺纹孔，圆头螺钉与螺纹孔配合。连杆上设有圆孔ⅰ和圆孔ⅱ，圆柱组与圆孔ⅱ配合，圆孔ⅱ的直径略大于圆柱组的直径，以保障连杆能绕圆柱组转动。上夹持端设有圆孔ⅲ，轴与圆孔ⅰ和圆孔ⅲ配合，圆孔ⅰ直径略大于轴的直径，保障连杆能绕轴转动，轴两端安装有圆形挡板，限制连杆的位移。

所述上夹持端与下夹持端在同一水平面上。

所述短板能够在下夹持机构的内圆周里转动，所述长板正好触碰到下夹持机构的外圆周内壁。

本实用新型的有益效果是：可以分析单个接头失效时的一种复杂受力情况，完善实验室对工程应用中接头力学性能的分析，且本夹具对于常见的接头皆适用，实用性广泛。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型下夹持机构示意图；

图3是本实用新型弧形滑块示意图；

图4是本实用新型上夹持机构示意图；

图5是本实用新型连杆示意图；

图6是本实用新型圆柱示意图；

图7是本实用新型工程结构失效过程受力示意图；

图中：1-下夹持机构，2-槽ⅰ，3-槽ⅱ，4-刻度，5-长板，6-上夹持端，7-连杆组，8-夹头，9-中线，10-短板，11-下夹持端，12-弧形滑块，13-螺钉ⅰ，14-端面，15-螺钉ⅱ，16-圆头螺钉，17-矩形滑块，18-圆形挡板，19-轴，20-锯齿面ⅰ，21-锯齿面ⅱ，22-槽ⅲ，23-圆孔ⅰ，24-圆孔ⅱ，25-圆柱，26-螺纹孔，27-圆孔ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如图1-6所示，一种十字搭薄板拉伸试验夹具，包括下夹持机构1、长板5、上夹持端6、连杆7、夹头8、短板10、下夹持端11、弧形滑块12、螺钉ⅰ13、螺钉ⅱ15、圆头螺钉16、矩形滑块17、圆形挡板18和轴19。

所述下夹持机构1上焊接有下夹持端11、铣有槽ⅰ2和槽ⅱ3，下夹持机构1上还画有刻度线4，弧形滑块12上钻有螺纹通孔，螺纹通孔与螺钉ⅰ13配合，弧形滑块12上设有端面14，长板5的侧面紧贴端面14，长板5上画有中线9，短板10与长板5进行十字搭接，夹头8铣有槽ⅲ22和锯齿面ⅰ20，矩形滑块17一侧铣有锯齿面ⅱ21，矩形滑块17能够在槽ⅲ22内滑动，夹头8上钻有与螺钉ⅱ15配合的螺纹通孔，夹头8两侧焊接有圆柱组25，圆柱组25上钻有螺纹孔26，圆头螺钉16与螺纹孔26配合，连杆7上钻有圆孔ⅰ23和圆孔ⅱ24，圆柱组25与圆孔ⅱ24配合，上夹持端6设有圆孔ⅲ27，轴19与圆孔ⅰ23和圆孔ⅲ27配合，轴19两端安装有圆形挡板18。

所述上夹持端6与下夹持端11在同一水平面上。

本实用新型的工作原理是：

上夹持机构组装过程如下：

先将圆柱25焊接在夹头8的两侧，将连杆7通过圆孔ⅱ24与圆柱25配合，将圆头螺钉组16旋转进螺纹孔26内，使连杆7只能进行转动，将上夹持端6上的圆孔ⅲ27和连杆7上的圆孔ⅰ23的轴线重合，然后使轴19穿过圆孔ⅲ27和圆孔ⅰ23，上夹持端6可沿轴19轴向滑动，在轴19的两端焊上圆形挡板18，使连杆7只能进行转动，将螺钉ⅱ15通过螺纹通孔连接在夹头8的表面，将矩形滑块17放进槽ⅲ22内，此时上夹持机构组装完成。

试件安装过程如下：

首先将短板10与长板5进行十字搭接，将弧形滑块12滑进槽ⅰ2内，下夹持机构1的外观是个圆形，下夹持机构1上画有以圆中心为对称点对称的刻度4，将长板5上的中心线9与刻度4对齐，将中心线9从图2上端刻度线的左侧往右侧移动多少刻度，中线9对照刻度4从图2下端刻度线的右侧往左侧移动相同刻度，以此可以调节试件受力的角度，做不同夹角的力学实验，旋转弧形滑块12上的螺钉13，使螺钉13抵住长板5，固定试件，将短板10的上端放进槽ⅲ22内，旋转螺钉15，使螺钉15对矩形滑块17施加下压力，通过锯齿面加大对板件的夹持力度，调整上夹持端6的位置，使上夹持端6与下夹持端11在同一水平面上，此时使用拉伸-疲劳试验机mts对上下夹持端进行加紧，启动mts机进行拉伸即可进行试验。

结构被破坏时受力往往是复杂的，使用本装置能够模拟其中一种受力破坏的情况，如图7所示，由重力g导致接头部位同时存在剪切力和扭转力，并且破坏过程中重力分解剪切方向和扭转方向的力大小不断变化。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：

1.一种十字搭薄板拉伸试验夹具，其特征在于：包括下夹持机构(1)、长板(5)、上夹持端(6)、连杆(7)、夹头(8)、短板(10)、下夹持端(11)、弧形滑块(12)、螺钉ⅰ(13)、螺钉ⅱ(15)、圆头螺钉(16)、矩形滑块(17)、圆形挡板(18)和轴(19)；

所述下夹持机构(1)上安装有下夹持端(11)、开设有槽ⅰ(2)和槽ⅱ(3)，下夹持机构(1)上还画有刻度线(4)，弧形滑块(12)上设有螺纹通孔，螺纹通孔与螺钉ⅰ(13)配合，弧形滑块(12)上设有端面(14)，长板(5)的侧面紧贴端面(14)，长板(5)上画有中线(9)，短板(10)与长板(5)进行十字搭接，夹头(8)设有槽ⅲ(22)和锯齿面ⅰ(20)，矩形滑块(17)一侧设有锯齿面ⅱ(21)，矩形滑块(17)能够在槽ⅲ(22)内滑动，夹头(8)上设有与螺钉ⅱ(15)配合的螺纹通孔，夹头(8)两侧安装有圆柱组(25)，圆柱组(25)上设有螺纹孔(26)，圆头螺钉(16)与螺纹孔(26)配合，连杆(7)上设有圆孔ⅰ(23)和圆孔ⅱ(24)，圆柱组(25)与圆孔ⅱ(24)配合，上夹持端(6)设有圆孔ⅲ(27)，轴(19)与圆孔ⅰ(23)和圆孔ⅲ(27)配合，轴(19)两端安装有圆形挡板(18)。

2.根据权利要求1所述的十字搭薄板拉伸试验夹具，其特征在于：所述上夹持端(6)与下夹持端(11)在同一水平面上。

技术总结
本实用新型涉及一种十字搭薄板拉伸试验夹具，属于薄板连接技术领域。本实用新型包括下夹持机构、长板、上夹持端、连杆、夹头、短板、下夹持端、弧形滑块、螺钉Ⅰ、螺钉Ⅱ、圆头螺钉、矩形滑块、圆形挡板和轴。工程中结构的受力是复杂的，接头受力并不是恒值恒方向不变的，本实用新型通过夹具模拟了一种工程受力情况；通过对照刻度线变换十字搭试件夹持的角度，提高试验灵活性；利用此夹具对试件进行拉伸试验，填补实验室力学实验单一性的不足。

技术研发人员：何晓聪;王世鹏
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2019.11.28
技术公布日：2020.11.17