一种用于钢材应力腐蚀研究的加载模具的制作方法

1.本实用新型涉及钢材应力腐蚀研究技术领域，尤其涉及一种用于钢材应力腐蚀研究的加载模具。


背景技术：

2.应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏，是金属腐蚀中的一项重要指标。在gbt 4157-2017和tmo177-2016金属在硫化氢环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法中规定了进行多种应力腐蚀试验的方法，但对于应力腐蚀加载装置说明较少，仅列出了可进行的加载方式，对具体的加载装置设计未过多介绍。但进行应力腐蚀试验时，必须要有具体的应力加载装置，从而开展试验。目前常用的应力加载装置主要有应力环，通过轴向拉伸而对试件进行加载，这种方式需要设计相对复杂、且占用空间相对大的加载机构。
3.为解决上述问题，现有技术中也出现了一些通过弯曲加载而使试件产生应力的形式，但通常来说，弯曲支撑点的位置不可调，这一定程度上制约了实验过程的多样性和数据采集的丰富度，进而影响实验结果的精确性。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，以便提高实验过程的多样性和数据采集的丰富度。
5.本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：
6.一种用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，包括底板、支撑条、试件、螺杆、螺母、应变片和应力传感器，所述底板的顶部开设有沿纵向延伸的支撑条滑动导向槽，所述支撑条的底部固定连接有与支撑条滑动导向槽滑动配合的滑块；所述试件的中部通过支撑条支撑，两侧与穿过底板的螺杆竖向滑动套接，并且通过旋进与螺杆螺纹连接的螺母而对试件两侧施加向下的压力；所述应变片贴于试件上，所述应变传感器与应变片电连接。
7.进一步，所述底板的至少一侧设置有沿纵向延伸的刻度。
8.进一步，所述底板上开设有沿纵向延伸的竖向贯通槽，所述螺杆穿过竖向贯通槽。
9.进一步，所述支撑条滑动导向槽为t型槽，所述滑块为t型块。
10.进一步，所述滑块与支撑条一体连接。
11.进一步，所述底板和支撑条的材质均为钢材。
12.本实用新型的有益效果：
13.本实用新型的用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，包括底板、支撑条、试件、螺杆、螺母、应变片和应力传感器，所述底板的顶部开设有沿纵向延伸的支撑条滑动导向槽，所述支撑条的底部固定连接有与支撑条滑动导向槽滑动配合的滑块；所述试件的中部通过支撑条支撑，两侧与穿过底板的螺杆竖向滑动套接，并且通过旋进与螺杆螺纹连接的螺母而对试件两侧施加向下的压力；所述应变片贴于试件上，所述应变传感器与应变片电连接。具体
实施时，可以通过移动支撑条而调整弯曲支撑点的位置，从而提高实验过程的多样性和数据采集的丰富度。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
15.图1为本实用新型优选实施例的立体结构示意图；
16.图2为本实用新型去掉应变片和应力传感器的立体结构示意图；
17.图3为剖视图；
18.图4为底板与支撑条装配的结构示意图；
19.图5为底板的结构示意图；
20.图6为支撑条的结构示意图；
21.图7为受力分析示意图。
具体实施方式
22.下面通过实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。
23.如图1至图6所示，本实施例提供了一种用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，包括底板11、支撑条12、试件2、螺杆3、螺母4、应变片5和应力传感器6，所述底板11和支撑条12的材质为钢材，确保强度；所述底板的顶部开设有沿纵向延伸的支撑条滑动导向槽1101，所述支撑条的底部一体固定连接有与支撑条滑动导向槽滑动配合的滑块13；所述支撑条滑动导向槽和滑块的数量可根据需要设定，本实施例中，横向间隔开设四条支撑条滑动导向槽，并匹配在支撑条底部横向间隔布置四个滑块；优选地，所述支撑条滑动导向槽为t型槽，所述滑块为t型块，以便避免滑块竖向滑脱。
24.所述试件2的中部通过支撑条12支撑，两侧与穿过底板的螺杆3竖向滑动套接，并且通过旋进与螺杆螺纹连接的螺母4而对试件两侧施加向下的压力；所述应变片5贴于试件上，所述应变传感器6与应变片电连接。
25.作为对上述技术方案的进一步改进，所述底板11的至少一侧设置有沿纵向延伸的刻度；方便支撑条移动的精确定位。
26.作为对上述技术方案的进一步改进，所述底板上开设有沿纵向延伸的竖向贯通槽1102，所述螺杆穿过竖向贯通槽；竖向贯通槽的数量可根据需要设定，本实施例中，横向间隔布置五条竖向贯通槽。方便螺栓左右滑动，适应不同纵向尺寸的试件。
27.使用时，包括以下步骤：步骤一：将应变片5沿轴向平行贴于试件2上；步骤二：将试件2对准孔洞布置在底板上，根据需要调整支撑条的数量和位置，一根支撑条为三点弯，两根支撑条为四点弯；步骤三：使用螺杆3穿过竖向贯通槽和试件两边的孔洞，贴上应变片5，同时应变片5连接应变传感器6进行应变监测；步骤四：使用扳手将两边螺母4同步拧紧，保证两端压力一致，若为四点弯，则保证平行段为纯弯段，因此螺栓压力与试件2平行段弯矩m换算如图7所示，有如下公式：m＝f
·
l1，其中，f为螺栓压力，l1为螺栓孔至平行段起点的垂直距离。若为三点弯，则保证弯矩沿中间对称轴对称分布，计算原理同上。四点弯时，进而可
计算施加在平行段上的最大应力：其中w为平行段截面的抗弯模量；步骤五：根据应变传感器6接收的应变数据控制应力，应力σ和应变ε换算公式为：σ＝e
·
ε，其中e为试件2材料的弹性模量。
28.综上所述，本申请的加载模具，试件放置于底板上，拧紧两侧的螺母，对试件有两个相同的向下的压力，结合支撑条向上的支撑力，实现了对试件的弯曲加载，可以保证加载的应力持久地保持恒定状态，并保证了试验的准确性和可重复性。并且因为采用可移动的支撑条，支撑条可以调整位置和数量，实现了不同尺寸的试件的四点弯甚至三点弯加载，三点弯加载原理同四点弯，另外在底板上有刻度，方便支撑条位置的精确确定。
29.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，其特征在于：包括底板、支撑条、试件、螺杆、螺母、应变片和应变传感器，所述底板的顶部开设有沿纵向延伸的支撑条滑动导向槽，所述支撑条的底部固定连接有与支撑条滑动导向槽滑动配合的滑块；所述试件的中部通过支撑条支撑，两侧与穿过底板的螺杆竖向滑动套接，并且通过旋进与螺杆螺纹连接的螺母而对试件两侧施加向下的压力；所述应变片贴于试件上，所述应变传感器与应变片电连接。2.根据权利要求1所述的用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，其特征在于：所述底板的至少一侧设置有沿纵向延伸的刻度。3.根据权利要求2所述的用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，其特征在于：所述底板上开设有沿纵向延伸的竖向贯通槽，所述螺杆穿过竖向贯通槽。4.根据权利要求3所述的用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，其特征在于：所述支撑条滑动导向槽为t型槽，所述滑块为t型块。5.根据权利要求4所述的用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，其特征在于：所述滑块与支撑条一体连接。6.根据权利要求5所述的用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，其特征在于：所述底板和支撑条的材质均为钢材。

技术总结
本实用新型公开了一种用于钢材应力腐蚀研究的加载模具，包括底板、支撑条、试件、螺杆、螺母、应变片和应力传感器，所述底板的顶部开设有沿纵向延伸的支撑条滑动导向槽，所述支撑条的底部固定连接有与支撑条滑动导向槽滑动配合的滑块；所述试件的中部通过支撑条支撑，两侧与穿过底板的螺杆竖向滑动套接，并且通过旋进与螺杆螺纹连接的螺母而对试件两侧施加向下的压力；所述应变片贴于试件上，所述应变传感器与应变片电连接。具体实施时，可以通过移动支撑条而调整弯曲支撑点的位置，从而提高实验过程的多样性和数据采集的丰富度。实验过程的多样性和数据采集的丰富度。实验过程的多样性和数据采集的丰富度。


技术研发人员：孙洪斌 卢大治 尹贻新 李文京 张丛 杨玉海 冯乾朔 罗永琪 余玉洁 朱志辉
受保护的技术使用者：山东潍莱高速铁路有限公司
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/3/28