[发明专利]材料的冲击性能测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及材料力学性能检测领域，具体地，涉及一种材料的冲击性能测试装置。

背景技术

目前，在零部件的服役过程中，其服役载荷可能各式各样。当零部件的服役环境中存在疲劳-冲击交互作用载荷时，则需要测试零部件抵抗疲劳-冲击交互作用的性能，来评价设计的合理性。

现有技术中，对于材料冲击性能的测试试验，主要包括以下两种：一种是，冲击韧度测试，例如，金属夏比冲击试验。在上述试验中采用简支梁式的V形或U形缺口作为冲击试样，冲击载荷由摆锤产生。当足够大的冲击力作用于缺口背面，使试样断裂时，根据摆锤冲击前后的能量损失，获得使试样发生冲击断裂的能量，称为冲击韧度。另一种是，测试材料在高应变率下(10²/s～10⁴/s)的动态应力-应变曲线，如Hopkinson杆测试，该测试方法主要是采用高爆或子弹产生的冲击力，通过加力头撞击试样，由于试验条件的限制，该类试验装置的试样一般很小、很短。

可见，现有的冲击性能的测试试验，对试样的形状和尺寸均具有特定的要求。同一个试样难以进行材料的疲劳-冲击载荷交互作用性能的测试。对于用于疲劳性能测试的圆棒试样或矩形试样，不能直接通过现有的试验装置再进行冲击试验，需重新制作试样，过程复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种材料的冲击性能测试装置，该装置可以对接口契合的疲劳试样进行拉伸冲击性能测试，进而方便研究试样在“疲劳-冲击载荷交互作用”下的力学性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种材料的冲击性能测试装置，包括：加载部和与加载部配合的检测部。加载部用于提供冲击力，检测部包括用于承受冲击力和夹持试样的夹持组件，以及用于检测试样上的力的传感器。夹持组件设置成在承受加载部的冲击后，对试样进行拉式冲击加载；试样为接口契合的疲劳试样。

优选地，检测部包括传递组件，该传递组件用于承受加载部的冲击，并将冲击力传递到试样夹持组件。

优选地，传递组件包括用于与加载部直接接触的冲击力承接头，和用于将冲击力承接头承受的载荷传递给试样夹持组件的传力件。

优选地，冲击力承接头的与加载部接触的面为向外凸出的球冠面。

优选地，试样夹持组件包括夹持上盘和夹持下盘，该夹持上盘和夹持下盘设置成能在接受传递组件传递的冲击力后相背移动。

优选地，在夹持上盘上设有孔和/或开口槽，传力件的一端连接于冲击力承接头，另一端穿过夹持上盘上的孔和/或开口槽与夹持下盘抵接。

优选地，试样夹持组件包括支撑杆，该支撑杆的上端与夹持上盘螺纹连接，支撑杆的下端与夹持下盘的固定引导部配合，使夹持下盘能够沿支撑杆下移。

优选地，试样夹持组件包括用于夹持试样的夹持部。

优选地，夹持部包括：连接于夹持上盘中心处的第一夹头和与第一夹头对应设置的连接于夹持下盘中心处的第二夹头。

优选地，传感器的两端分别连接于第二夹头的底部和夹持下盘的顶部。

优选地，在试样上贴有应变片。

优选地，加载部为落槌。

通过上述技术方案，加载部产生的冲击载荷和能量加载到检测部，检测部承受冲击载荷后，对试样进行拉式冲击加载，之后传感器检测试样上的应力。由此，上述装置可以对试样进行拉伸冲击性能的检测。接口契合的疲劳试样是指试样具有既可以连接冲击性能测试装置，又可以连接疲劳试验机的接口。为连接上述接口，本发明的冲击性能测试装置的夹持组件的试样夹持结构采用了与疲劳试验机中的试样夹持结构相同的的结构，因此，同一试样在检测完拉伸冲击性能之后，还可以在疲劳机上进行疲劳性能检测，即，可以对同一试样进行疲劳-冲击载荷交互作用，以进行复杂加载情况下材料的力学性能的研究。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的一种实施方式的材料的冲击性能测试装置的结构示意图；

图2是本发明的一种实施方式的传递组件的结构示意图；

图3是本发明的一种实施方式的试样夹持组件的结构示意图；

图4是图1的组成部件爆炸图；

图5是本发明的另一种实施方式的材料的冲击性能测试装置的结构示意图。

附图标记说明

1 加载部2 冲击力承接头