[实用新型]用于高温低频复杂载荷加载测试的试样夹持装置

说明书

本实用新型涉及一种用于高温低频复杂载荷加载测试的试样夹持装置，属于试验机与精密仪器技术领域。包含两个结构完全相同的左夹具和右夹具，冷却液管出口接头、冷却液管入口接头固定在支撑座上，通入循环冷却液以实现在高温环境下夹具制冷；夹持组件整体设置在支撑座安装孔内，通过销A与圆锥滚子轴承A、B、挡圈A、B的内圈配合，用于实现对被测试样的夹紧；调隙组件A、B分别固定在支撑座的两侧。优点在于：构思巧妙，功能多样，耐热性好，夹具刚度大，且试验过程中无间隙，集成性好，实用性强。

技术领域

本实用新型涉及试验机与精密仪器技术领域，特别涉及一种用于高温低频复杂载荷加载测试的试样夹持装置，可用于高温环境（1100℃）下为低频（5~50 Hz）复杂载荷（拉伸-弯曲复合载荷）加载测试的试样提供牢固夹持。为航空航天、汽车制造和国防军工等领域关键结构材料复杂工况下的力学性能测试评估提供技术保障。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，各领域关键材料的服役工况愈发复杂，对材料的测试需求日益增多，对材料力学性能测试方法的要求也越来越高。尤其在航空、航天、汽车等核心领域，一些关键结构如航空发动机涡轮叶片、飞机机翼、汽车发动机曲轴等往往在高温环境下工作，并同时承受低频交变载荷、拉伸载荷、弯曲载荷的复合作用。每年因为关键结构失效破坏导致的重大事故不胜枚举，导致国家经济损失巨大，究其根源在于对关键材料在高温复杂载荷作用下的变形损伤主导因素和失效机制不清，因此亟需提出能够模拟材料实际服役工况下的测试方法。

现有的材料测试方法多数基于传统材料试验机，以单一载荷测试为主（静态拉伸测试方法、静态弯曲测试方法等），载荷复合加载能力较弱。与传统材料试验机相对应，常规的试样夹具标准化程度高、功能单一、架构复杂，受制于专用试样夹具，高温环境下的低频复杂载荷加载测试也难以开展。目前，拉伸-扭转复合加载测试方法，双轴拉伸测试方法等陆续被提出，但低频复杂载荷加载测试方法（即拉伸—弯曲、低频疲劳复合加载测试方法）还鲜有报道。

综上所述，面向关键结构材料实际服役工况下力学性能测试的重大需求，设计一种能够用于高温低频复杂载荷加载测试的试样夹持装置，对上述关键结构材料服役工况的模拟及其力学性能测试意义重大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于高温低频复杂载荷加载测试的试样夹持装置，解决了现有技术存在的加载功能单一、结构复杂的问题。本实用新型的夹具具有结构简单、加载功能多样、夹持牢固可靠的特点，可用于自制的具有高温加载功能、静动态拉伸加载功能、静动态弯曲加载功能的材料试验机上。可为航空航天、汽车制造和国防军工等领域关键结构材料复杂工况下的力学性能测试评估提供技术保障。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

用于高温低频复杂载荷加载测试的试样夹持装置，包含两个结构完全相同的左夹具和右夹具，所述左夹具或右夹具是：冷却液管出口接头12、冷却液管入口接头13固定在支撑座4上，通入循环冷却液以实现在高温环境下夹具制冷；夹持组件8的销A81安装在支撑座4的安装孔内，销A81的一端安装挡圈A7和圆锥滚子轴承A6，另一端安装挡圈B9和圆锥滚子轴承B10，实现绕圆锥滚子轴承A6、圆锥滚子轴承B10轴线的低摩擦转动，对被测试样2进行夹紧；结构相同的调隙组件A5、调隙组件B11分别固定在支撑座4的两侧；

所述调隙组件A5包括蝶形零件51、调节螺钉52、螺母53、螺钉54、快换端盖55，所述快换端盖55通过螺钉54与支撑座4刚性连接，调节螺钉52与快换端盖55的内螺纹配合，并通过螺母53进行锁紧，将调节螺钉52端部抵入蝶形零件51中间的小孔，通过转动调节螺钉52实现对圆锥滚子轴承A6、圆锥滚子轴承B10轴承游隙的调节；支撑座4端部设置有圆柱夹持端，试样夹持装置整体被夹持在带有V型钳口的商业化液压夹具3上。