铝合金厚板用疲劳试验夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种铝合金厚板用疲劳试验夹具，包括一对具有相互对称结构的夹具，各夹具上开设用于卡入试样的夹置槽，该夹置槽的近槽口端面为两个接触面，两个接触面为斜面，且两个接触面的间距随着越接近槽口端而越小，各夹具的外端面上开有用于与试验机夹具配合的内螺纹孔，在夹具槽口端面上设置有标尺区域。其能最大限度地满足不同厚度铝合金厚板疲劳试验的需求。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种铝合金厚板用疲劳试验夹具。 铝合金厚板用疲劳试验夹具
【背景技术】
[0002] 随着航空工业技术的发展，具有高强高韧等优异性能的铝合金在飞机的机身、机 翼和蒙皮等主要部位得到了更多的应用。近年来，生产商为了降低生产成本，逐渐采用整体 结构的铝合金厚板，厚度在6. 3mm以上，来代替单一结构的部件。高循环疲劳试验是表征铝 合金材料在交变应力作用下的疲劳寿命，此指标已成为影响其工程应用的重要指标之一。 目前，疲劳试验测试所使用的夹具主要为楔形平板夹具，夹持试样的厚度受到夹具开口大 小的限制，随着试样厚度的增加，尤其对于厚的铝合金板材试样来说，楔形平板夹就具有一 定的局限性。其次，随着厚度的增加，试验的动态和静态力会随之提高，普通的夹具试验过 程中极易产生打滑现象，从而影响试验结果。最后，增加试样的厚度会对夹具的设计和成本 提出了更高的要求。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种铝合金厚板用疲劳试验夹具，其能最大限度地满足 不同厚度铝合金厚板疲劳试验的需求。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：
[0005] -种铝合金厚板用疲劳试验夹具，包括一对具有相互对称结构的夹具，各夹具上 开设用于卡入试样的夹置槽，该夹置槽的近槽口端面为两个接触面，两个接触面为弧面，且 两个接触面的间距随着越接近槽口端而越小。
[0006] 所述铝合金厚板用疲劳试验夹具中，各夹具的外端面上开有用于与试验机夹具配 合的内螺纹孔。
[0007] 所述铝合金厚板用疲劳试验夹具中，在夹具槽口端面上设置有标尺区域。
[0008] 所述铝合金厚板用疲劳试验夹具中，各弧面的弧度与所要夹持试样过渡圆弧的弧 度相对应。
[0009] 本实用新型的优点是：本实用新型的夹具在试验过程中不易打滑，可以最大程度 的保证试验结果的可靠性和精准性。较现有夹具相比能节约试验夹具的材料，使得夹具制 作的成本更低。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型铝合金厚板用疲劳试验夹具一实施例结构示意图（横断面，应 用状态）。
[0011] 图2为本铝合金厚板用疲劳试验夹具的轴测图。
[0012] 图3为本铝合金厚板用疲劳试验夹具的一侧单体夹具的结构示意图（立体状态）。
[0013] 图4为铝合金厚板试样图。
[0014] 下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
【具体实施方式】
[0015] 参阅图1至图4所示，本实用新型错合金厚板用疲劳试验夹具包括一对具有相互 对称结构的夹具2,各夹具上开设用于卡入试样的夹置槽4。
[0016] 本实用新型的主要创新点在于：所述夹置槽4近槽口端面的两个接触面401 (亦可 称为夹具2的夹持面）是弧面，且两个接触面的间距随着越接近槽口端而越小（向端口方 向内收）。
[0017] 现铝合金厚板疲劳试验的试样3的形状一般多为图4所示的形状，故接触面401 设计为弧面更佳，其弧度与所要夹持试样过渡圆弧的弧度301相对应更佳（参见图1和图 4)。
[0018] 常用的疲劳夹具的夹持面为平面，而本新型夹具的接触面设计为弧面形状，能防 止厚板试样在加载时产生打滑现象，此弧面的锁紧能力优于常规的平面；其次，试样尺寸能 与夹具完全紧密贴合从而实现加载过程，从而不依赖于外界的加载方式（手动加载、液压 或气压方式）；试样的厚度可任意调整而不依赖于夹具的开口大小，这样可以完成不同铝 合金厚板的疲劳试验。
[0019] 各夹具的外端面上开有用于与试验机夹具配合的内螺纹孔1，以便与试验机的夹 具配合使用，进行夹具的纵向位移，从而通过至少一个夹具的移动来调整一对夹具间的距 离。
[0020] 本实用新型铝合金厚板用疲劳试验夹具还可在夹具槽口端面上设置有标尺区域 (具有的刻度区为蚀刻或喷涂制作），从而保证试样的轴向加载力可以对中。
[0021] 本实用新型铝合金厚板用疲劳试验夹具的工作原理和工作过程是：
[0022] 1.夹具的安装
[0023] 本实用新型夹具2两端的内螺纹孔与试验机的夹具配合，夹具安装固定以后，开 启试验机，通过移动其中之一的夹具（亦可设计为同时移动两个夹具）来调整这一对夹具 间的距离。
[0024] 2.试样的安装
[0025] 调整好一对夹具间的距离后，将试样3的下端（以图1所示实施例为例）从下夹 具的左侧缓缓推入，通过微调一对夹具间的距离保证试样3的上端能缓缓推入到上夹具的 左侧。
[0026] 3.试样的对中
[0027] 试样安装后，使试样厚度方向的中心线与标尺的零点重合，通过夹具表面的刻度 线来调整试样的轴向对中性。
[0028] 4.载荷的施加
[0029] 当试样两端受到拉应力作用时，由于夹具2的夹持面为弧面，开口越来越小，试样 会和夹具保持紧密贴合，很难从一对夹具2中滑出，从而保证了载荷能够平稳准确地传递 给试样。
[0030] 上述各实施例可在不脱离本实用新型的保护范围下加以若干变化，故以上的说明 所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本实用新型申请专利的保护范
【权利要求】
1. 一种铝合金厚板用疲劳试验夹具，包括一对具有相互对称结构的夹具，其特征在于： 各夹具上开设用于卡入试样的夹置槽，该夹置槽的近槽口端面为两个接触面，两个接触面 为弧面，且两个接触面的间距随着越接近槽口端而越小。
2. 根据权利要求1所述的铝合金厚板用疲劳试验夹具，其特征在于：各夹具的外端面 上开有用于与试验机夹具配合的内螺纹孔。
3. 根据权利要求1所述的铝合金厚板用疲劳试验夹具，其特征在于：在夹具槽口端面 上设置有标尺区域。
4. 根据权利要求1所述的铝合金厚板用疲劳试验夹具，其特征在于：各弧面的弧度与 所要夹持试样过渡圆弧的弧度相对应。
【文档编号】G01N3/04GK203908870SQ201420280834
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】张红菊, 王福生, 李璞, 张东晖, 张恒磊, 纪红, 樊志罡, 郝雪龙, 燕鹏 申请人:北京有色金属研究总院