一种高速拉伸试样的制作方法

本实用新型涉及材料测试领域，特别涉及一种高速拉伸试样。

背景技术：

在汽车、航空航天等材料的动态性能测试中，常用的液压伺服型高速拉伸板材试样为一端(以下通称动态端)比另一端(以下通称静态端)长的非对称试样。通常试样总长度比静态拉伸试样长很多，装夹过程也更加复杂。试样的静态端需要被预先夹紧，而动态端需要预先穿入由夹持装置、预紧杆等围起来的受限空间内，甚至进入圆柱形作动缸腔体内，并且动态端在夹紧后的一段时间内仍要保持自由状态。试验过程中，当夹持装置的速度达到预设值后再通过预紧杆传递预紧力给动夹面，从而夹紧试样的动态端，完成后续测试。

在更高试验速度时，需要动态夹具具有更大的加速行程，相应地需要试样具有更长的引导区，因而试样更长，此时的试样将会伸入到圆柱形作动缸腔体内部。这样的试样因受到动态夹持机构和作动缸腔体的双重约束，对中和夹紧前必须先进行横梁操作，即先提升横梁再放入试样，然后将横梁下降后再进行试样的对中和夹紧。因试样对中和夹紧前处于两端自由状态而无法保证试样与圆柱形作动缸腔体中央完全对中。在这种情况下，横梁运动过程中，试样一旦偏置，动态端的截面便与作动缸腔体内壁、腔体下沿或者动态端夹持机构发生剐蹭，导致试样受损弯折，试验精度和试验可靠性严重降低。当试样强度较高时，甚至会造成作动缸或动态夹持机构受损、人员受伤。

公布号CN 101726445A，名称为《获取金属板应变率相关材料参数的方法及试件》的发明虽然设计了一种高速拉伸试样，但因未考虑上述因素而无法解决对中夹紧过程中出现的相关问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于对中装夹的高速拉伸试样。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种高速拉伸试样，包括第一夹持区、第一引导区、拉伸区、第二引导区、第二夹持区、第三引导区和冒口区，第一引导区位于第一夹持区和拉伸区之间，第二引导区位于拉伸区和第二夹持区之间；第三引导区呈等腰梯形，位于第二夹持区外侧，冒口区与第三引导区相接,所述拉伸区由平行段和位于平行段两侧的弧形过渡段组成，平行段宽度S大于或等于两倍的试样厚度,且小于夹持作动缸内腔直径，平行段长度L大于两倍的平行段宽度S，试样宽度H大于或等于两倍的平行段宽度S。

所述的弧形过渡段的弧形半径大于或等于20mm。

所述的第三引导区的梯形底角大于45°。

所述的第一夹持区与第一引导区之间设有第一标刻线。

所述的第二引导区与第二夹持区之间设有第二标刻线。

所述的冒口呈圆弧形。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型便于对中装夹,能够提高受限空间内对中装夹可靠程度，减少设备和人员损伤。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为实施例1结构示意图。

图中：1、第一夹持区；2、第一引导区；3、拉伸区；4、第二引导区；5、第二夹持区；6、第三引导区；7、冒口区；8、平行段；9、弧形过渡段；10、第一标刻线；11、第二标刻线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明：

实施例1：

如图1-图2，一种高速拉伸试样，试样厚度2mm，总长度375mm，包括第一夹持区1、第一引导区2、拉伸区3、第二引导区4、第二夹持区5、第三引导区6和冒口区7。第一夹持区1与第一引导区2之间设有第一标刻线10。第二引导区4与第二夹持区5之间设有第二标刻线11。

拉伸区3由平行段8和位于平行段8两侧的弧形过渡段9组成。平行段8宽度S大于两倍的试样厚度，平行段8宽度S为10mm，比圆柱形夹持作动缸内腔直径小2mm。平行段8长度L大于两倍的平行段8宽度S，平行段8长度L为25mm，弧形过渡段(9)的弧形半径等于20mm。试样宽度H大于或等于两倍的平行段8宽度S，试样宽度H为28mm。

第一引导区2位于第一夹持区1和拉伸区3之间，长度10mm，第二引导区2位于拉伸区3和第二夹持区5之间，长度215mm。第三引导区6位于第二夹持区5外侧，呈等腰梯形，上底长14mm，下底长28mm，高30mm。梯形底角等于70度，冒口区7与第三引导区6相接，呈半圆形，半径14.5mm。

试样进入受限空间的区域，即第二引导区4、第二夹持区5、第三引导区6和冒口区7的截面部位均经抛光处理以获得表面光洁度Ra＝1.6um，从而减小其与动态夹持机构接触时产生的摩擦阻力。

实施例二：

一种高速拉伸试样，试样厚度0.7mm，总长度550mm，包括第一夹持区1、第一引导区2、拉伸区3、第二引导区4、第二夹持区5、第三引导区6和冒口区7。第一夹持区1与第一引导区2之间设有第一标刻线10。第二引导区4与第二夹持区5之间设有第二标刻线11。

其中，拉伸区3由平行段8和位于平行段8两侧的弧形过渡段9组成。平行段8长度25mm，平行段8宽度12mm，弧形过渡段9的弧形半径等于20mm。第一夹持区1、第一引导区2、第二引导区4、第二夹持区5的宽度均为29mm，且均比圆柱形作动缸内腔直径小1mm。第一引导区2位于第一夹持区1和拉伸区3之间，长度20mm，第二引导区2位于拉伸区3和第二夹持区5之间，长度325mm。第三引导区6位于第二夹持区5外侧，呈等腰梯形，上底长18mm，下底长29mm，高50mm。梯形底角等于80度，冒口区7与第三引导区6相接，呈圆弧形，其中心距分别为50mm和28mm。试样进入受限空间的区域，即第二引导区4、第二夹持区5、第三引导区6和冒口区7的截面部位均经抛光处理后获得表面光洁度Ra＝1.6um，从而减小其与动态夹持机构和作动缸内腔接触时产生的摩擦阻力。

上面所述仅是本实用新型的基本原理，并非对本实用新型作任何限制，凡是依据本实用新型对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。