一种用于夹持微小试样的材料试验夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于夹持微小试样的材料试验夹具，主要由包括：一个用于连接到试验机液压夹具上的主体（1）、设置在主体（1）内的两个楔形夹块副、加压盖板（6）、紧固螺栓系和加压机构。本实用新型可方便地夹持微小试样并能够挂载引伸计，得到更精确的应变结果。还可用于应变控制加载的试验。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于机械夹具，尤其是材料试验机夹具领域。 一种用于夹持微小试样的材料试验夹具

【背景技术】
[0002] 在材料的力学性能试验时，由于种种原因，经常遇到把试样做成很小的情况。例如 镍钛合金微管（外径只有1.5_左右）、单晶铜（由于技术原因无法得到大的单晶体，通常 在毫米量级）以及穿山甲鳞片（生物本身的限制，其试样的厚度只有1mm左右）等。对于 这些微小的试样，无法将其直接夹持到MTS试验机自带的液压夹具上，即使能够夹持上去 也会因液压夹具的夹持力过大而将试样夹坏，特别是对穿山甲鳞片及贝壳类等脆性生物材 料就更容易破坏。目前对这些问题的解决办法大多是加工一个小型的机械式夹具，先将试 样夹持机械式夹具上，然后再将机械式夹具夹持到MTS自带的液压夹具上进行试验。对微 小试样进行测试还会遇到另一个问题是无法装载引伸计，其中一个原因是，试样的工作段 长度比引伸计的标距短，引伸计无法挂到试样上去。另一个原因是试样太细材料本身又软， 引伸计的卡口直接对试样造成致命的损伤，导致测试的结果不可信。所以对微小试样测试 时，大多不用引伸计，直接用相对位移换算成应变。但是这种方法得到的测量结果误差将非 常大。因此本实用新型旨在构造一种方便易用，且能够使用引伸计测试微小试样的夹具。 实用新型内容
[0003] 鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的是构造一种用于夹持微小试样的材 料试验夹具。该夹具结构简单，使用方便，而且对微小的试样也能够用引伸计测量应变。
[0004] 本实用新型的目的是通过以下的手段实现的：
[0005] -种用于夹持微小试样的材料试验夹具，包括一个用于连接到试验机液压夹具上 的主体1、设置在主体1内的两个楔形夹块副、加压盖板6、紧固螺栓系和加压机构；楔形夹 块副具有前夹块副2及3和后夹块副4及5。所述楔形夹块副均具有"工"字外形，可滑动 地嵌套在主体1内呈半"工"字形的槽101内。紧固螺栓系的四个螺栓通过各夹块和主体及 加压盖板上的相应通孔将所述部件联接。加压盖板6的中心具有螺纹孔601，一带手柄701 的螺杆7置入螺纹孔601构成可对有夹块施以夹紧力的加压机构。前夹块副的前置夹块2 上有一个用于联接引伸计的凸体10。前夹块副（2、3)包括前置夹块（2)和后置夹块（3)。
[0006] 只要拧紧手柄7就可以轻松的将试样夹紧，由于试样很小，需要的夹持力不大，所 以不用借助扳手就能将试样夹紧。引伸计挂载在前置夹块2上，该夹块有凸体10,用于卡引 伸计的卡口，凸体顶上有刻度尺1001，用于观察引伸计卡口到试样边缘的距离。通过这个距 离对引伸计测到的应变数据进行修正。前置夹块2上设置有用于挂持引伸计小弹簧的挂耳 202,引伸计可以方便地通过凸体10两侧的四个小弹簧14挂到凸体上。凸体10设置有用 于标识引伸计卡头位置的标尺1001。

【专利附图】

【附图说明】：
[0007] 图1为本实用新型夹具的结构示意图。通过一个正等测视图给出了本实用新型夹 具的结构形状。
[0008] 图2为本实用新型夹具各部件间的装配关系示意图，通过爆炸视图的方式给出了 本夹具各个部件的形状及其相互间的位置关系。
[0009] 图3为本实用新型夹具试验安装示意图，给出了用一对本实用新型的夹具做试验 的三维效果图。
[0010] 图4为本实用新型夹具引伸计装载方式示意图，通过一个正等测和一个剖视图给 出了本实用新型夹具使用方法。
[0011] 图5为本实用新型夹具引伸计卡口和试样之间的相对位置关系示意图。

【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图，对本实用新型的结构作进一步的详述。
[0013] 用一对本实用新型夹具夹持试样，将夹具主体1的圆柱段夹持到MTS的液压夹具 上，调节试验机液压夹头到合适的位置，然后将微小试验夹持到本实用新型的夹具上，最后 通过四个小弹簧14将引伸计13挂载到上下两个个夹具的前置夹块2上，并记录引伸计 卡口的位置\和S 2。如果引伸计只是为了采集应变数据，而不是用应变控制加载的话， 记录下引伸计卡口位置后可以直接进行试验，实验结束后再对应变数据乘以一个系数L/ (L-δ「δ 2)即可得到精确的应变值。如果用应变控制试验，则先将目标指令除以一个系数 IV(L- δ ^ δ 2)之后才能进行试验。
[0014] 图5给出了试样长度和引伸计标距之间的关系，其中为引伸计标距段长度，为下 夹具引伸计卡口到夹具上沿的距离，可从下夹具的标尺1001上直接读出，为上夹具到引伸 计卡口到夹具下沿的距离，可从上夹具的标尺1001上直接读出，因为夹具相对于试样来说 刚度很大，所以真实应变与引伸计测得的应变之间的关系可以用公式进行换算。
【权利要求】
1. 一种用于夹持微小试样的材料试验夹具，其特征在于，包括一个用于连接到试验机 液压夹具上的主体（1)、设置在主体（1)内的两个楔形夹块副、加压盖板￠)、紧固螺栓系和 加压机构；楔形夹块副具有前夹块副（2、3)和后夹块副（4、5)，前夹块副（2、3)包括前置夹 块⑵和后置夹块（3)，所述楔形夹块副均具有"工"字外形，可滑动地嵌套在主体⑴内 呈半"工"字形的槽（101)内；紧固螺栓系的四个螺栓通过各夹块和主体及加压盖板上的 相应通孔将所述部件联接；加压盖板（6)的中心具有螺纹孔￠01)，一带手柄（701)的螺杆 (7)置入螺纹孔（601)构成可对有夹块施以夹紧力的加压机构；前夹块副（2、3)的前置夹 块（2)上有一个用于联接引伸计的凸体（10)。
2. 根据权利要求1所述之用于夹持微小试样的材料试验夹具，其特征在于，所述凸体 (10)设置有用于标识引伸计卡头位置的标尺（1001)。
3. 根据权利要求1所述之用于夹持微小试样的材料试验夹具，其特征在于，前置夹块 (2)上设置有用于挂持引伸计小弹簧的挂耳（202)。
【文档编号】G01N3/04GK203869943SQ201420007166
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】卢福聪, 康国政, 刘宇杰, 张建伟, 蒋晗 申请人:西南交通大学