[发明专利]一种针对原位复型试验的三点弯曲疲劳试验夹具及其使用方法

说明书

本发明公开了一种针对原位复型试验的三点弯曲疲劳试验夹具及其使用方法，包括支撑夹头、上压夹头、支撑辊组、校准器。所述的支撑夹头上设置了一条矩形复型槽口，矩形复型槽口两侧设置了两条与之平行的支撑夹头限位卡槽，矩形复型槽口内还设有一个校准器安装卡槽；所述上压夹头与支撑夹头相对的一面上设有上压夹头限位卡槽；试验时，所述支撑辊组分别与两个支撑夹头限位卡槽以及上压夹头限位卡槽贴合；通过校准器确保试验件完全水平且与支撑辊完全垂直，不受偏心力的影响，且校准器可在校准后取下。本发明解决了传统三点弯曲疲劳试验夹具不能进行原位复型试验的缺陷，并且可以校准试验件位置保证对中对正，操作简单、材料成本较低、加工简单。

技术领域

本发明属于材料性能检测技术领域，具体涉及一种针对原位复型试验的三点弯曲疲劳试验夹具及其使用方法。

背景技术

在研究金属材料疲劳裂纹扩展行为时，往往采用三点弯曲疲劳试验获得材料裂纹扩展速率。原位复型法因其操作简单且能同时获得裂纹形貌通常被应用于材料裂纹扩展行为研究，这就要求有三点弯曲夹具为下部的上压夹头加力并且在试验件上表面有足够的空间用于涂复型胶。但实际三点弯曲试验常常为上部的下压夹头加力，复型胶无法涂到试验件下表面。因此，需要设计一种通过下部的上压夹头加力并且有足够空间用于复型的三点弯曲疲劳试验夹具。

现有技术中，专利CN209841536U“一种用于预制裂纹和断裂韧性测试的三点弯曲夹具”通过下部的支撑机构和上部的下压机构以及可拆卸的下支辊和上支辊将三点弯曲试样夹持住，支撑机构包括底座和设置在底座上的一对能够相互靠近或远离的支撑滑块，试验时根据试样的规格而确定支撑滑块的相对位置，下压机构包括连接至动力源的压杆、可拆卸地安装在压杆下端的压头。该夹具中的关键部件均采用可拆卸的安装方式，便于更换，以满足不同的三点弯曲试样的试验需要，这样既节约了试验成本，又节约了更换部件的时间。专利CN107976362B“三点弯曲夹具”包括底座、支座、对中板、上压头、检验机构，该夹具装置简单，操作快速便捷、对中精度高，适用于不同尺寸的三点弯曲试件，具有很好的实践应用价值。但是，这两种夹具以及现有其他三点弯曲夹具均为上部的下压加力，不能进行原位复型。

因此，有必要提供一种结构简单，成本较低，通过下部的上压夹头加力并且有足够空间用于复型的三点弯曲疲劳试验夹具，以及适用于该三点弯曲夹具对中对正校准器。

发明内容

本发明提供一种针对原位复型试验的三点弯曲疲劳试验夹具及其使用方法，以解决现有技术中的夹具不能进行原位复型的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种针对原位复型试验的三点弯曲疲劳试验夹具，包括支撑夹头、上压夹头、支撑辊组、校准器，所述支撑夹头和上压夹头相对设置；

所述的支撑夹头上端设有支撑夹头夹持段，支撑夹头夹持段与疲劳试验机连接，支撑夹头与上压夹头相对的一面设置了一条矩形复型槽口，矩形复型槽口两侧设置了两条与之平行的支撑夹头限位卡槽，矩形复型槽口内还设有一个校准器安装卡槽；

所述的上压夹头下端设有上压夹头夹持段，上压夹头夹持段与疲劳试验机动力源连接，上压夹头与支撑夹头相对的一面上设有上压夹头限位卡槽；

所述支撑辊组包括第一支撑辊、第二支撑辊和第三支撑辊；试验时，所述的支撑辊组通过双面胶与试验件粘接，试验件置入夹具时，第一支撑辊、第二支撑辊的位置分别与两个支撑夹头限位卡槽贴合，第三支撑辊与上压夹头限位卡槽贴合；

所述的校准器与校准器安装卡槽配合。

进一步的，所述的支撑夹头和上压夹头为高强度合金，所述的支撑辊组为高强度的氧化铝陶瓷棒。

进一步的，所述的支撑夹头夹持段和上压夹头夹持段直径小于疲劳试验机可夹持的最大直径。

进一步的，所述校准器安装卡槽位于支撑夹头的中心轴线上。