一种拉压型残余应力标定用装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106153458A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201510131527.2(22)申请日2015.03.24(71)申请人中国科学院金属研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人陈静姜云禄陈怀宁阚盈李东旭张洋(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人许宗富周秀梅(51)Int.Cl.G01N3/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种拉压型残余应力标定用装置(57)摘要本发明公开了一种拉压型残余应力标定用装置，属于材料加工过程中实验应力测量技术领域。该装置包括拉压加载机构、夹持机构和支撑机构。所述拉压加载机构在标定材料全厚度方向上施加均匀拉伸或压缩应力；所述夹持机构可以根据标定材料的拉压类型调整夹持位置；所述支撑机构上安装拉压加载机构和夹持机构，并可以自行调整高度。本发明可以作为盲孔法、压痕应变法等残余应力检测方法的配套加载装置，准确标定拉伸应力状态下和压缩应力状态下的材料应力应变关系，同时装置操作简单灵活，使用方便，克服了三点弯曲加载时方便易用但应力场不均匀的问题，或采用拉伸试验机标定时需要大尺寸试样且不好加载等诸多问题。CN106153458ACN106153458A权利要求书1/1页1.一种拉压型残余应力标定用装置，其特征在于：该装置包括支撑机构、拉压加载机构和夹持机构，其中：所述支撑机构包括长方形框架和底脚，所述框架是由方钢Ⅰ、方钢Ⅱ、方钢Ⅲ和方钢Ⅳ拼焊而成，所述底脚用于支撑框架，固定在框架底部；所述拉压加载机构包括滑轨、拉伸用千斤顶、拉伸挡板、压缩用千斤顶和压缩挡板；所述滑轨为两根平行排列的钢管，滑轨穿装在框架的方钢Ⅰ和方钢Ⅱ上；所述拉伸挡板和压缩挡板放置在滑轨上且分别位于方钢Ⅰ的两侧；所述拉伸用千斤顶和压缩用千斤顶固定在框架的方钢Ⅰ上，其中：拉伸用千斤顶固定在方钢Ⅰ的外侧，压缩用千斤顶固定在方钢Ⅰ的内侧；所述夹持机构用于夹持待标定材料，包括夹头Ⅰ和夹头Ⅱ，夹头Ⅰ和夹头Ⅱ为开有凹槽的柱体，待标定材料的两端分别伸入夹头Ⅰ和夹头Ⅱ的凹槽后，再采用夹持销进行固定。2.根据权利要求1所述的拉压型残余应力标定用装置，其特征在于：所述支撑机构中，底脚末端设有调节螺栓，调节螺栓用于调节框架高度以及使框架保持水平放置。3.根据权利要求1所述的拉压型残余应力标定用装置，其特征在于：所述拉压加载机构中，滑轨上还设有加载销，用于对拉伸挡板和压缩挡板进行限位和固定。4.根据权利要求1所述的拉压型残余应力标定用装置，其特征在于：所述夹持机构中，夹头Ⅰ的封闭端通过螺栓固定在压缩挡板上，夹头Ⅱ的封闭端通过螺栓固定在框架的方钢Ⅱ上。5.根据权利要求1所述的拉压型残余应力标定用装置，其特征在于：所述夹持机构中，夹头Ⅰ和夹头Ⅱ上都设有压缩夹持孔和拉伸夹持孔，待标定材料通过压缩夹持孔或拉伸夹持孔固定在夹头Ⅰ和夹头Ⅱ上。2CN106153458A说明书1/3页一种拉压型残余应力标定用装置技术领域[0001]本发明涉及材料加工过程中实验应力测量技术领域，具体涉及一种拉压型残余应力标定用装置，该装置可以标定拉伸应力状态或压缩应力状态下材料的应力应变关系。背景技术[0002]焊接、铸造和塑性成形等冷热加工技术已经广泛应用于民用及军用各个领域，对国民经济及国防事业发展起着极其重要的作用。热加工过程中的不均匀加热和冷却会使构件产生相当大的残余应力，残余应力对构件的力学性能产生不同程度影响，尤其使得构件疲劳性能、应力腐蚀性能降低。冷加工过程材料的不均匀变形造成构件表层和内层应力分布不均，使得加工后构件变形，影响尺寸精度。因此残余应力的准确测量，对于确保构件的安全性和可靠性有着非常重要的意义。[0003]残余应力测量方法主要分为应力释放法、无损测量和应力叠加法三类。无损测量方法因不破坏构件具有一定优越性，而盲孔法则是应力释放法的代表性工程应用方法。压痕法是一种近年来得到广泛关注的一种近乎无损的残余应力测量方法。无论是压痕应变法还是盲孔法，测量残余应力之前最好能够针对材料的应力应变关系进行试验标定。标定时加载方法可以是单向拉伸或者压缩，也可以采用三点弯曲方法实现。单向加载因不存在厚度方向上的应力不均性而精度更高，但普通拉伸或压缩试验机多为立式机构对于材料的标定过程有很多不便。如要求更大的试样尺寸，且压缩时容易弯曲失稳。三点弯曲的加载方式虽然灵活性很高，但应力均匀区窄，需要的材料尺寸也较大。发明内容[0004]为了克服现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种拉压型残余应力标定用装置，该装置通过调节不同加载器(千斤顶)，能够更加准确方便地进行拉伸应力状态和压缩应力状态下材料应力应变关系的标定。[