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(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CN107941596A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711097137.3(22)申请日2017.11.09(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市高新园区凌工路2号(72)发明人常颖韩硕李晓东王宁王宝堂王治文池学敏(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人赵淑梅李洪福(51)Int.Cl.G01N3/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置(57)摘要本发明公开了一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置,其特征在于,包括上模座、下模座和位于所述上模座和所述下模座之间的四个同步拉伸装置,所述四个同步拉伸装置呈十字分布,所述上模座和所述下模座之间通过两个导向装置连接,所述两个导向装置呈对角设置,所述导向装置位于相邻两个所述同步拉伸装置之间;所述上模座固定在压机上。本发明具有使用方便,结构简单、成本低、体积小等优点,能够完成双向拉伸试验要求。CN107941596ACN107941596A权利要求书1/1页1.一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置,其特征在于,包括上模座、下模座和位于所述上模座和所述下模座之间的四个同步拉伸装置,所述四个同步拉伸装置呈十字分布,所述上模座和所述下模座之间通过两个导向装置连接,所述两个导向装置呈对角设置,所述导向装置位于相邻两个所述同步拉伸装置之间;所述上模座固定在压机上。2.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置,其特征在于:所述同步拉伸装置包括水平齿条、竖直齿条和齿轮;所述水平齿条下表面具有滑条,所述水平齿条通过所述滑条与位于所述下模座上表面的滑槽滑动连接,所述滑槽的延伸方向指向所述十字分布的中点,所述水平齿条的靠近所述中点的一端具有试样连接部;所述齿轮分别与所述水平齿条和所述竖直齿条啮合,所述齿轮的齿轮轴通过齿轮轴支座与所述下模座上表面连接;所述竖直齿条的上端通过竖直齿条底座与所述上模座下表面固定连接。3.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置,其特征在于:所述导向装置包括位于所述下模座上表面的导柱底座,所述导柱底座上设有导柱,所述上模座下表面设有与所述导柱相匹配的导套。4.根据权利要求2所述的一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置,其特征在于:所述下模座外沿具有所述竖直齿条下端穿过的U型限位卡环。5.根据权利要求2所述的一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置,其特征在于:所述试样连接部具有连接槽,所述连接槽包括靠近所述中点的类梯形槽以及矩形槽,所述类梯形槽的轴线和所述矩形槽的轴线位于同一经过所述中点的直线上,所述类梯形槽的小端靠近所述中点且敞开,所述类梯形槽的大端与所述矩形槽靠近所述中点的一侧匹配且连通,所述类梯形槽的两个槽壁为向所述类梯形槽内凸出的弧形槽壁。6.根据权利要求2所述的一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置,其特征在于:所述水平齿条的移动方向和所述竖直齿条的移动方向分别位于两个不同的竖直平面内。7.根据权利要求6所述的一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置,其特征在于:所述齿轮包括第一子齿轮和第二子齿轮,所述第一子齿轮和所述第二子齿轮分别与所述水平齿条和所述竖直齿条啮合。2CN107941596A说明书1/4页一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置技术领域[0001]本发明属于材料力学性能测试领域,具体涉及一种齿轮齿条式双向拉伸试验装置。背景技术[0002]对于各向异性材料,仅使用单向拉伸试验获得其力学性能是不能够满足工程应用要求的,尤其对于具有各向异性特点的金属板材。金属板材由于轧制的原因,使得其在沿轧制方向和垂直于轧制方向有着不同的力学性能。并且金属板材的成形过程多是在复杂应力状态下完成。为了满足需要,研究出了用于测试复杂加载状态下板材力学性能的试验装置。双向拉伸试验装置就是其中重要的一种。双向拉伸试验是将十字试样沿着互相垂直的方向按照一定加载比例进行拉伸的试验过程。除了可以获得在不同加载情况下材料的力学性能,还可以获得材料的屈服面。获得准确的屈服面可以大大提高材料本构方程的准确度,从而提高成形过程数值模拟仿真的准确性,这样既可以降低成形过程的试制费用,还可以给优化设计提供指导,对材料成形有重要意义。[0003]目前,试验设备供应商如MTS和Zwick都生产出了满足试验要求的双向拉伸试验机,但是由于其价格极其昂贵,并没有被大多数学者购买。而学者自制的试验设备中,有的需要液压控制等复杂的结构才能实现试验需要;有的需要电机驱动等设备,成本较高;有的设备庞大结构不够紧凑。[0004]综上,一种可以实现双向拉伸试验,具有结构简单、成本低、体积小等优点的齿轮齿条式双向拉伸试验装置亟待研发。发明内容[0005]根据上述提出