[发明专利]一种可拆卸的多档弹性应力单片法磁性能测试夹具

说明书

本发明公开了一种可拆卸的多档弹性应力单片法磁性能测试夹具，包括主框架、主框架盖板、位于试样端部的固定夹板和活动夹头以及活动夹板、弹簧座、压缩弹簧；主框架设置有多个不同的装配孔，装配孔间距与压缩弹簧的劲度系数相匹配；左侧主框架和右侧主框架从试样放置处的两侧穿入，通过前端的螺栓紧固，下主框架在末端通过不同的螺栓孔与左侧主框架和右侧主框架装配，试样一端在所述左侧主框架和所述右侧主框架的前端处，使用固定夹板通过螺栓压紧，活动夹板和活动夹头夹紧试样另一端；活动夹头末端穿过下主框架与所述弹簧座装配。本发明方便地实现多个水平的弹性应力的加载，通过摩擦力将试样端部夹紧，不需要在试样端部开孔，更加方便快捷。

技术领域

本发明涉及到铁磁材料磁性能测试技术领域，尤其涉及到一种可拆卸的多档弹性应力单片法磁性能测试夹具，进行单片法磁性能测试的夹具，用弹性应力来表征残余应力对试样磁性能的影响。

背景技术

节能、环保是当今世界汽车工业发展的主题之一。随着电机在新能源汽车上的广泛应用，其核心元件电机定子、转子的电磁性能受到越来越多的关注。电机定子处于交变外磁场中，其磁化的磁感应强度B的变化会滞后于外磁场强度H的变化，也就是通常所说的磁滞现象。从能量的角度来讲，磁滞现象的存在实则是能量的消耗，因此，准确预测铁磁材料尤其是硅钢等磁性能元件的磁滞损耗是当今学术界和工程界关注的重要问题之一。

预测磁滞损耗的关键在于准确描述材料的磁化曲线—B-H曲线，基于物理的经典Jile-Atherton磁滞理论能够较好的描述理想铁磁材料的磁化曲线。实验上，单片法是目前最常用的测试方法之一，其测试原理大致为磁轭铁与试样构成了回路，试样上缠绕的激磁线圈通一定频率的交变电流，产生交变磁场，由于磁轭铁的磁阻远远小于空气的磁阻，因此磁通几乎全部通过磁轭铁。同时，在靠近试样表面的位置存在测试线圈，分别测试外磁场强度H和磁感应强度B。而对于实际的电机定子，在制造过程中，引入的残余应力对于磁滞损耗有着很大的影响，用弹性应力来表征残余应力是目前最通用的做法。虽然目前已有能够在线测试含残余应力的测试方法，但是仍然存在一些问题：一方面，在线测试设备通常只有50-70MPa的量程，而实际的电工钢冲裁引入的残余应力高达 200-300MPa，所以一般的在线测试设备不能满足我们的测试需要；另一方面，在线测试设备通常比较复杂，成本高昂。因此设计一个适合简单易操作的单片法测试的、能够施加不同水平的弹性拉力的夹具十分有必要。

经过对现有专利的检索发现，目前暂未有相关适合单片法测试能够提供不同水平的弹性应力的夹具。亟需开发一种能够利用单片法测试仪器并实现多水平弹性应力的磁性能测试方法。如何适应单片法测试仪器内部相对较复杂的结构、如何快速简便的实现多个水平的弹性应力的恒定加载是我们夹具设计关注的重点。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可拆卸的多档弹性应力单片法磁性能测试夹具，在电工钢单片法测试的基础上，施加不同水平的拉应力，来获得只含残余应力的单片电工钢试样的磁化曲线，以便进行研究残余应力对于磁滞损耗的影响。同时由于单片法测试仪器内部构造的限制，所设计的夹具需要做成可拆卸式，方便测试。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种可拆卸的多档弹性应力单片法磁性能测试夹具，包括主框架、主框架盖板、位于试样端部的固定夹板和活动夹头以及活动夹板、弹簧座、压缩弹簧。

其中，所述主框架拆分为左侧主框架、右侧主框架、下主框架，所述主框架设置有多个不同的装配孔，所述装配孔的间距与所述压缩弹簧的劲度系数相匹配；所述左侧主框架和所述右侧主框架从单片法测试仪器的试样放置处的两侧穿入，通过前端的螺栓紧固，所述下主框架在末端通过不同的螺栓孔与所述左侧主框架和右侧主框架装配在一起，所述螺栓孔间距要大于试样的宽度。

试样的一端在所述左侧主框架和所述右侧主框架的前端处，使用所述固定夹板通过螺栓压紧，所述活动夹板和所述活动夹头夹紧试样的另一端；所述活动夹头的末端穿过所述下主框架与所述弹簧座装配。