增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍

1.本实用新型涉及断裂韧性试验中测量试件缺口位移的套箍，具体涉及一种增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍。


背景技术：

2.断裂韧性表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标。因此，测定材料的断裂韧性对工程具有重要的知道意义。通常获取材料断裂韧性的试验有紧凑拉伸试验和三点弯曲试验，在直通型缺口紧凑拉伸试验中，需要测量试验过程中荷载作用下试件的开口位移，来求出材料的断裂韧性。然而mts试验机配备的cod引伸计测试件开口位移量程是有限的，当试件开口位移到达cod引伸计的量程后，就无法再继续获取试件的开口位移，使得后半段的j积分无法求解。
3.目前在紧凑拉伸试验中，在cod达到量程后，继续获取试件缺口张开位移的方法主要是通过cod未达到量程之前测得的缺口张开位移和试验机夹头位移的关系，用origin拟合出后半段缺口张开位移，但由于缺口张开位移和夹头位移的关系在加载和卸载时，直线的斜率不一样，且每一次卸载缺口张开位移和夹头位移的关系也不同，因此，采用拟合的方法获得的缺口张开位移不能真实的代表试验中不同荷载变化下的张开位移。
4.因此，目前亟待发明一种增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍，以测得在cod试件达到量程后，试件缺口的开口位移。


技术实现要素：

5.本发明提供一种增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍，该套箍能在紧凑拉伸试验中，cod引伸计在达到量程后，继续测量试件缺口的张开位移，从而有利于获取试件的断裂韧性。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍，所述套箍由上连接板、l型连接板和下连接板连接构成半包围框架，所述上连接板一端连接l型连接板顶部，l型连接板底部边缘与下连接板顶部边缘连接，使l型连接板底部与下连接板连接处外侧形成测量缺口，内侧形成阶梯式凹口。
8.进一步地，所述测量缺口中部还设有尖角凸起，尖角凸起底端与下连接板底部边缘平行。
9.进一步地，所述上连接板与下连接板之间的内侧高度根据紧凑拉伸试件缺口张开一侧的高度进行设置。
10.进一步地，所述测量缺口顶部边缘与下连接板顶部边缘在同一水平高度上。
11.进一步地，所述下连接板的厚度根据紧凑拉伸试件缺口张开的大小进行设置。
12.本实用新型的增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍，具有以下优点：
13.(1)通过将两套箍分别卡紧在紧凑拉伸试件缺口的两侧，同时套箍上的测量缺口
顶部边缘和紧凑拉伸试件缺口边缘保持在同一水平面上，实现了cod引伸计测量位置和原本的测量位置保持一致，能够真实反映紧凑拉伸试件缺口的张开位移。
14.(2)通过套箍与紧凑拉伸试件的紧密贴合，能防止在夹上cod引伸计时套箍松动，导致测得的缺口位移不准。能制备不同厚度的下连接板，以适应不同张开程度的紧凑拉伸试件缺口，获得整个试验过程的紧凑拉伸试件缺口张开位移。
15.(3)本套箍成本低、操作简单方便，有利于在断裂韧性试验中增加cod测试缺口位移的量程。
附图说明
16.图1为本实用新型的套箍结构示意图；
17.图2为图1在测量紧凑拉伸试件缺口张开位移已达到量程的试验状态时的示意图；
18.图中：1、上连接板；2、l型连接板；3、下连接板；4、紧凑拉伸试件；5、cod引伸计；6、测量缺口；7、尖角凸起；8、数据采集器。
具体实施方式
19.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合附图和具体实施例对本实用新型的进行详细说明，需要注意的是，本具体实施例不用于限定本实用新型的权利范围。
20.如图1所示，本具体实施例提供的增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍，该套箍由上连接板1、l型连接板2和下连接板3连接构成半包围框架，优选地，上连接板1、l型连接板2和下连接板3均为钢板。上连接板1一端连接l型连接板2顶部，l型连接板2底部边缘与下连接板3顶部边缘连接，使l型连接板2底部与下连接板3连接处外侧形成测量缺口6，测量缺口6顶部边缘与下连接板3顶部边缘在同一水平高度上，作用在于使得两套箍分别卡紧在紧凑拉伸试件4缺口两侧时，紧凑拉伸试件4缺口两侧边缘分别与测量缺口6顶部边缘和底部边缘在同一水平高度，使两相对的测量缺口6能模拟紧凑拉伸试件4缺口的张开位移，以便于cod引伸计达到量程后，能够继续测量紧凑拉伸试件4缺口的张开位移。
21.l型连接板2底部与下连接板3连接处内侧形成阶梯式凹口，阶梯式凹口的作用在于匹配紧凑拉伸试件4缺口的位置。上连接板1与下连接板3之间的内侧高度根据紧凑拉伸试件4缺口张开一侧的高度进行设置。下连接板3的厚度根据紧凑拉伸试件4缺口张开的大小进行设置。
22.测量缺口6为直角缺口，在测量缺口6的直角中部还设有尖角凸起7，尖角凸起7底端与下连接板3底部边缘平行，尖角凸起7的作用在于将cod引伸计5卡入两套箍上的测量缺口6之间，能使两尖角凸起7分别与cod引伸计5两侧相抵，保证cod引伸计5不滑动。
23.试验时，如图2所示，确保紧凑拉伸试件4表面和套箍表面上无杂质，选择能匹配紧凑拉伸试件4缺口两侧的套箍，将两个套箍分别对称卡紧在紧凑拉伸试件4缺口两侧，且两套箍的测量缺口6分别相对，安装在凑拉伸试件4缺口上侧的测量缺口6顶部边缘与紧凑拉伸试件4缺口上侧边缘在同一水平面上，安装在在凑拉伸试件4缺口下侧的测量缺口6底部边缘与紧凑拉伸试件4缺口下侧边缘在同一水平面上，使得两测量缺口6之间的间距与紧凑拉伸试件4缺口张开位移的间距保持一致，将cod引伸计5卡在两套箍上的测量缺口6之间，
使得两套箍和紧凑拉伸试件4不能松动，能保证cod引伸计5测量的位置不变，cod引伸计5通过数据采集线连接至数据采集器8。
24.本实用新型增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍的工作原理为：当紧凑拉伸试件4缺口张开位移达到cod引伸计5的量程后，能在两套箍上的测量缺口6表面附加一定厚度的钢片，使得紧凑拉伸试件4缺口实际张开位移不变的情况下，减小两套箍上的测量缺口处6张开的位移，使得cod引伸计5能在量程范围之内对测量缺口6处的张开位移进行测量，此时，对cod引伸计5输出数据进行清零，然后继续加载施加荷载，通过cod引伸计5获取紧凑拉伸试件4缺口的张开位移，最后通过后处理，将清零之后测得的数据叠加至前一段数据测得的最后一个数值，得出的数值即为实际的试件张开位移值。


技术特征：
1.增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍，其特征在于，所述套箍由上连接板、l型连接板和下连接板连接构成半包围框架，所述上连接板一端连接l型连接板顶部，l型连接板底部边缘与下连接板顶部边缘连接，使l型连接板底部与下连接板连接处外侧形成测量缺口，内侧形成阶梯式凹口。2.根据权利要求1所述的套箍，其特征在于，所述测量缺口中部还设有尖角凸起，尖角凸起底端与下连接板底部边缘平行。3.根据权利要求1所述的套箍，其特征在于，所述上连接板与下连接板之间的内侧高度根据紧凑拉伸试件缺口张开一侧的高度进行设置。4.根据权利要求1所述的套箍，其特征在于，所述测量缺口顶部边缘与下连接板顶部边缘在同一水平高度上。5.根据权利要求1所述的套箍，其特征在于，所述下连接板的厚度根据紧凑拉伸试件缺口张开的大小进行设置。

技术总结
本实用新型公开的一种增加紧凑拉伸试验测量缺口张开位移量程的套箍由上连接板、L型连接板和下连接板连接构成半包围框架，上连接板一端连接L型连接板顶部，L型连接板底部边缘与下连接板顶部边缘连接，使L型连接板底部与下连接板连接处外侧形成测量缺口，内侧形成阶梯式凹口。本实用新型通过在紧凑拉伸试件缺口位置两侧分别卡紧两套箍，解决了在断裂韧性试验中，当COD引伸计达到量程后，无法继续测量缺口张开位移或者只能通过夹头位移和开张位移的关系来拟合得出缺口张开位移的问题，增加了实验过程中，当COD引伸计达到量程后，获取紧凑拉伸试件缺口张开位移的准确性，适合推广。适合推广。适合推广。


技术研发人员：常岩军 黄梦青 全鑫 陈一元
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/5/25