一种用于钢材循环拉压滞回性能试验的防屈曲装置的制作方法

1.本实用新型属于钢板循环加载试验的防屈曲技术领域，具体涉及一种用于钢材循环拉压滞回性能试验的防屈曲装置。


背景技术：

2.钢材本构模型是研究钢结构抗震性能及承载性能的基础，一般包括单调(拉、压)及滞回本构模型，然而根据现有标准加工而成的狗骨形试件钢板在未采取任何防屈曲措施情况下，进行轴向(长度方向)拉压循环应变控制加载试验，尤其是施加压应变时，极易发生屈曲失稳，导致试验失败，从而对钢材本构模型的测定带来了很大困难。
3.防屈曲装置在试验加载过程中将试件沿厚度方向紧固约束，从而避免试件在试验过程中发生屈曲，进一步保证试验的成功。
4.目前，一些板材试件的防屈曲装置对狗骨试件沿厚度方向进行了紧固约束，但同时也对狗骨试件的平行段施加了约束，导致无法保证平行段在试验过程中完全处于简单拉伸状态，从而无法保证试验的准确性。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于钢材循环拉压滞回性能试验的防屈曲装置，以解决现有用于钢材循环拉压滞回性能试验的防屈曲装置对于狗骨形试件的平行段施加了约束，导致试验结果不准确的技术问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
7.一种用于钢材循环拉压滞回性能试验的防屈曲装置，包括四个防屈曲构件、销栓和螺栓组件；待测的试件为狗骨形试件，上下两段为较宽的夹持段，中段为较窄的平行段，上下两段的夹持段与平行段的衔接部分为过渡弧段；防屈曲构件包括夹持部和弧段护壁，夹持部的中部开设有夹持凹槽，夹持凹槽的位置和尺寸与夹持段相匹配，弧段护壁与过渡弧段的位置和尺寸相匹配；四个防屈曲构件分别成对设置于上下两段的夹持段的左右两侧，左右两侧的防屈曲构件经销栓和螺栓组件紧固连接；左右两侧的夹持凹槽的深度总和等于待测试件的厚度。
8.优选地，夹持段上均开设有第一销栓孔，夹持凹槽上均开设有第二销栓孔，第一销栓孔与第二销栓孔共同用于安装销栓。
9.优选地，销栓的长度等于或略小于左右两侧防屈曲构件的厚度总和。
10.优选地，夹持部的两侧均匀开设有若干螺栓孔，左右两侧的防屈曲构件上对应位置的螺栓孔共同用于安装螺栓组件。
11.优选地，夹持部的两侧分别均匀开设有两个螺栓孔。
12.优选地，防屈曲构件、销栓和螺栓组件的强度均大于待测试件的强度。
13.优选地，防屈曲构件由高强钢材料制成，如q500d。
14.优选地，销栓由不锈钢材料制成，如sus630。
15.优选地，螺栓组件之间预留试验机夹持宽度。
16.优选地，螺栓组件包括螺栓、垫片和固定螺母。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
18.本实用新型公开了一种用于钢材循环拉压滞回性能试验的防屈曲装置，防屈曲构件包括夹持部和弧段护壁，夹持部的中部开设有夹持凹槽，夹持凹槽的位置和尺寸与夹持段相匹配，弧段护壁与过渡弧段的位置和尺寸相匹配，待测试件在进行试验加载时，可使平行段有效测试区段处于简单拉伸状态，更切合试验现实状态，避免了现有防屈曲装置对于狗骨形试件的平行段施加约束，导致试验结果不准确的技术问题；同时，左右两侧的防屈曲构件经销栓和螺栓组件紧固连接，左右两侧的夹持凹槽的深度总和等于待测试件的厚度，防屈曲构件有效约束试件的平面外变形，且装置精巧细致，操作简单，适于便携，可有效提高试验效率，降低成本。
19.进一步地，销栓的长度等于或略小于左右两侧防屈曲构件的厚度总和，保证销栓充分传力的同时，不影响试验机的夹持。
20.进一步地，防屈曲构件、销栓和螺栓组件的强度均大于待测试件的强度，保证防屈曲装置刚度大，不易发生弯曲，具有很高的防屈曲效果，可反复使用。
21.进一步地，防屈曲构件采用高强钢材料，防屈曲构件的抗拉强度可达770 mpa，屈服强度可达500mpa，整体结构轻盈便携，操作简单，具有良好的抗屈曲性能。
22.进一步的，销栓采用不锈钢材料，销栓抗拉强度最低可达930mpa,屈服强度可达725mpa，具有强大的抗拉性能，能够经受长时间的试验拉压加载而不发生变形。
附图说明
23.图1为本实用新型的整体结构分解图；
24.其中：1-待测试件；2-防屈曲构件；3-销栓；4-螺栓组件；11-夹持段；12
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过渡弧段；13-平行段；14-第一销栓孔；21-夹持部；22-弧段护壁；23-夹持凹槽；24第二销栓孔；25-螺栓孔；41-螺栓；42-垫片；43-固定螺母。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.下面结合附图1对本实用新型做进一步详细描述：
28.本实用新型公开一种用于钢材循环拉压滞回性能试验的防屈曲装置，包括待测试件1、四个防屈曲构件2、销栓3和螺栓组件4。
29.待测试件1为狗骨形试件，上下两段为较宽的夹持段11，中段为较窄的平行段13，上下两段的夹持段11与平行段13的衔接部分为过渡弧段12；夹持段 11上开设有第一销栓孔14。
30.防屈曲构件2包括夹持部21和弧段护壁22，夹持部21的中部开设有夹持凹槽23，夹持部21的两侧分别均匀开设有两个螺栓孔25，夹持凹槽23上开设有第二销栓孔24，第二销栓孔24与第一销栓孔14的位置和尺寸相匹配；弧形护壁22与夹持凹槽23相接；夹持凹槽23的位置和尺寸与夹持段11相匹配，单个防屈曲构件2的夹持凹槽23的深度为夹持段11厚度的一半；弧段护壁22 与过渡弧段12的位置和尺寸相匹配。
31.四个防屈曲构件2分别成对设置于上下两段的夹持段11的左右两侧且相互贴合。
32.试件1的厚度为6.5mm～10mm，本实用新型测试的压应变范围可达到 0.5％～4％，最大适用应变范围
±
4％。
33.防屈曲构件2可选用高强钢材料，例如q500d，抗拉强度可达770mpa，屈服强度最低可达500mpa。
34.销栓3长度等于或略小于左右两侧防屈曲构件2的厚度总和；销栓3可选用不锈钢材料，例如sus630，抗拉强度最低可达930mpa，屈服强度最低可达725mpa，具有强大的抗拉性能。
35.螺栓组件4包括螺栓41、垫片42和固定螺母43，螺栓组件4之间预留试验机夹持宽度。
36.一种用于钢材循环拉压滞回性能试验的防屈曲装置操作方法，包括以下步骤：
37.步骤1，将待测试件1安装至一侧夹持凹槽23内，将另一侧的夹持凹槽23 嵌入待测试样，两侧的防屈曲构件2紧密贴合，将两侧防屈曲构件2上的第二销栓孔24和待测试件1上的第一销栓孔14对齐；
38.步骤2，将销栓3插入销栓孔内，同时将螺栓41从装置一侧拧入，贯穿整个上段的防屈曲构件2，放置垫片42，将固定螺母43紧固；重复上述步骤，组装下段的防屈曲构件2；
39.步骤3，将上部防屈曲装置安装在试验机的移动端，将下部防屈曲装置安装在试验机的固定端；
40.步骤4，试验机液压夹头将夹持部21完全夹紧，将引伸计绑定于待测试件 1的侧面，进行加载。
41.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。