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原文传递一种拉伸剪切组合延性断裂实验系统及实验方法

专利名称：	一种拉伸剪切组合延性断裂实验系统及实验方法
摘要：	本发明提供一种拉伸剪切组合延性断裂实验系统，包括控制装置和拉伸试验机，拉伸试验机的上夹头和下夹头之间装夹有拉伸剪切组合试样，试样中部具有平行段，平行段为平板，在其表面开有相对设置、大小相同且贯穿厚度的两个缺口，两缺口的对称轴线与试样的中心轴线之间形成预设夹角，平行段沿中心轴线的两侧设有环形凸台；环形凸台连接引伸杆，引伸杆包括上、下引伸杆，下引伸杆与光栅测微仪固接，光栅测微仪的测量端正对上引伸杆。本发明还提供一种拉伸剪切组合延性断裂实验方法。本发明由于采用了具有两个缺口的试样，且试样的预设夹角可以改变，因此通过改变试样尺寸，且仅在单向拉伸的加载情况下，可获得宽范围的应力三轴度水平和罗德参数水平。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	华东理工大学
发明人：	涂善东;温建锋;张学伟;高阳
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811611741.8
公开号：	CN109855963A
代理机构：	上海智信专利代理有限公司
代理人：	邓琪
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	200237 上海市徐汇区梅陇路130号
主权项：	1.一种拉伸剪切组合延性断裂实验系统，包括控制装置(1)和与控制装置(1)通信相连的拉伸试验机(2)，所述拉伸试验机(2)的上夹头(21)和下夹头(22)之间竖直装夹有一拉伸剪切组合试样(3)，其特征在于，所述拉伸剪切组合试样(3)中部具有平行段(34)，该平行段(34)为平板，在平板表面上开有相对设置、大小相同且贯穿厚度的两个缺口(341)，两个缺口(341)的对称轴线(C)与拉伸剪切组合试样(3)的中心轴线(I)之间形成一介于0°到90°之间的预设夹角α，该平行段(34)沿中心轴线(I)的两侧分别设有环形凸台(33)；所述环形凸台(33)分别连接引伸杆(4)，所述引伸杆(4)包括上引伸杆(41)和下引伸杆(42)，其中下引伸杆(42)与光栅测微仪(5)固定连接，且光栅测微仪(5)的测量端正对上引伸杆(41)。 2.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验系统，其特征在于，所述拉伸试验机(2)的下夹头(22)下方设有力传感器(23)。 3.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验系统，其特征在于，所述拉伸剪切组合试样(3)的两端为夹持端(31)，其上设有外螺纹，与所述拉伸试验机(2)的上、下夹头(21、22)的内螺纹配合。 4.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验系统，其特征在于，所述上引伸杆(41)和下引伸杆(42)分别卡接在所述拉伸剪切组合试样(3)的环形凸台(33)上，并采用卡环(6)固定。 5.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验系统，其特征在于，所述光栅测微仪(5)的数量为一个或两个。 6.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验系统，其特征在于，光栅测微仪(5)通过下引伸杆(42)上的紧固螺栓(7)固定在下引伸杆(42)的底端，且其测量端正对上引伸杆(41)的底端。 7.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验系统，其特征在于，所述拉伸剪切组合试样(3)的平行段(34)厚度为3-8mm，且所述缺口(341)之间最小相对距离为1mm-4mm。 8.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验系统，其特征在于，所述拉伸剪切组合试样(3)的缺口(341)为U形，其根部(3411)为圆弧状。 9.一种拉伸剪切组合延性断裂实验方法，其特征在于，包括： S1：设计并制备拉伸剪切组合试样(3)，包括： S11：设计试样尺寸，其中，所述拉伸剪切组合试样(3)具有平行段(34)，该平行段(34)为平板，在平板表面上开有相对设置、大小相同且贯穿厚度的两个缺口(341)，两个缺口(341)的对称轴线(C)与拉伸剪切组合试样(3)的中心轴线(I)之间形成一预设夹角α；随后通过有限元分析获取拉伸剪切组合试样(3)在不同预设夹角α下的应力三轴度和罗德参数水平； S12：根据S11的设计结果加工拉伸剪切组合试样(3)； S2：搭建一根据权利要求1-8之一所述的拉伸剪切组合延性断裂实验系统，装夹所述拉伸剪切组合试样(3)，逐一对步骤S11中确定的不同预设夹角α的试样进行拉伸实验，测试并记录实验过程中的轴向拉力和轴向位移； S3：处理和分析实验数据，获得载荷-轴向位移曲线。 10.根据权利要求9所述的拉伸剪切组合延性断裂实验方法，其特征在于，所述步骤S11中进行拉伸实验的加载方式为位移控制。
所属类别：	发明专利