一种高效单轴疲劳试验分载系统的制作方法

本发明涉及材料力学性能试验技术领域，尤其涉及一种高效单轴疲劳试验分载系统。

背景技术：

疲劳试验机是材料疲劳性能测试的常用加载设备。现有疲劳试验机根据其量程的不同分为不同的型号。由于设备组件的限制，大量程疲劳试验机的荷载和位移精度相对较低，很难满足小量程加载试验的精度要求。

现有疲劳试验机每次只能加载单个试样，由于疲劳试验耗时较长，并且进行材料的疲劳性能测试一般需要多次重复实验，现有采用试验机进行疲劳实验耗时长，实验效率低。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的是提供一种用于在大量程万能材料试验机上进行高精度小量程试验的单轴疲劳试验分载分载系统，同时能够实现多个试样同时加载。

技术方案：本发明包括传力杆和法兰板，所述的法兰板之间贯穿有传力杆，每块法兰板上均连接有若干试样夹具，所述的试样夹具沿法兰板的周向间隔分布，其中，上法兰板的下方连接有第一试样夹具，下法兰板的上方连接第二试样夹具，所述第一试样夹具的顶部设有载荷传感器，两法兰板之间还连接有位移传感器。

所述的传力杆分成三部分，两端为光滑段，中间为螺纹段，其中，螺纹段分部穿过上下两法兰板中央的圆孔，并通过螺母固定在法兰板上，传力杆在两法兰板之间的长度可调。

所述传力杆的两端分别夹持在试验机夹具上。

所述的试样夹具与法兰板连接孔的圆心位于同一圆周上。

所述的上法兰板和下法兰板对应的连接孔的连线与传力杆的轴线平行。

所述的载荷传感器与试样串联。

所述的位移传感器与试样并联。

所述的载荷传感器和位移传感器与试验机的控制系统连接。

所述的传力杆采用弹簧钢制作。

有益效果：本发明能够在大量程试验机上实现高精度小量程实验加载，扩大了大量程试验机的适用范围；实现多个试样同时加载，对于同一批次荷载数量较多，特别是需要重复多次的疲劳实验，可以极大地提高实验效率，节约试验的时间成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2中a-a剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，本发明包括传力杆1、法兰板2、固定螺母3、荷载传感器4、位移传感器5和试样夹具6。传力杆1为圆柱杆结构，采用弹簧钢制作，沿长度方向分为三部分，两端为光滑段，中间为螺纹段，沿长度方向预制螺纹。法兰板2为圆盘结构，在平面圆心处设置圆形传力杆连接孔，在外围圆周方向均匀布置若干夹具连接孔，各连接孔关于法兰板2的圆心旋转对称，且各连接孔的圆心位于以法兰板圆心为圆心的同一圆周上。传力杆1的螺纹段分别与上下两个法兰板通过两个固定螺栓3连接，保证两法兰板2相互平行且同一对应位置的两连接孔的连线与传力杆1的轴线平行。

法兰板2上沿其周向连接有若干间隔均匀分布的试样夹具6，其中，上法兰板下方连接有第一试样夹具，下法兰板上方连接有第二试样夹具，第一试样夹具的顶部设有载荷传感器4。第一试样夹具与第二试样夹具之间连接有试样7，荷载传感器4与试样7串联，高精度位移传感器与试样7并联，保证实验数据测量精度；同时，可以多个试样同时加载，提高实验效率。两法兰板之间还连接有位移传感器5。试样时，试样夹具6先与荷载传感器4串联，再与两法兰板2上同一对应位置处的连接孔连接；位移传感器5的两端分别连接在两法兰板2上同一对应位置处的连接孔，用以测量两法兰板之间的相对位移。

进行实验时，将传力杆1两端的光滑段分别夹持在试验机的夹具上，分别将位移传感器5和各个荷载传感器4的信号输入数据采集系统，也可以将传感器信号输入到试验机控制系统实现对试验机的控制；通过调节两法兰板2之间传力杆1的长度，可以适用于不同量程的试验机。

本发明能够在大量程试验机上进行小量程实验，具有实验效率高、测量精度高、适用范围广等优点，可以直接应用于在已有大量程试验机上进行小量程加载的实验中，能够节约实验经费支出、提高实验效率。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种高效单轴疲劳试验分载系统，包括传力杆和法兰板，所述的法兰板之间贯穿有传力杆，每块法兰板上均连接有若干试样夹具，所述的试样夹具沿法兰板的周向间隔分布，其中，上法兰板的下方连接有第一试样夹具，下法兰板的上方连接第二试样夹具，所述第一试样夹具的顶部设有载荷传感器，两法兰板之间还连接有位移传感器。本发明能够在大量程试验机上实现高精度小量程实验加载，扩大了大量程试验机的适用范围；实现多个试样同时加载，对于同一批次荷载数量较多，特别是需要重复多次的疲劳实验，可以极大地提高实验效率，节约试验的时间成本。

技术研发人员：孙宾;黄兴震;李兆霞
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2019.07.08
技术公布日：2019.10.22