买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明涉及一种适用于多种试样的III复合疲劳断裂试验装置及方法，包括U形钩、扇形夹具、辅助夹块及定位螺栓，U形钩的尾部设置有夹持段，U形钩的头部通过穿装通孔的加载销连接扇形夹具，扇形夹具内通过定位螺栓固定安装辅助夹块，一对扇形夹具之间夹持试样。本发明采用模块化设计，通过更换不同的辅助夹块，可以使一套试验装置适配不同形式的试样，同时为开发和使用其它非标试样提供便利；采用扇形夹具卡槽的开放设计，便于更换不同厚度的试样以研究面外约束对断裂行为和疲劳裂纹扩展行为的影响，同时试验装置主体相同，减少了不同试验间的误差引入；本发明能够满足III型复合疲劳裂纹扩展试验和III型复合断裂试验的多种需求。

主权项：1.一种适用于多种试样的III复合疲劳断裂试验方法，其特征在于：所述方法采用的试验装置包括一对U形钩、一对扇形夹具、辅助夹块及定位螺栓，所述U形钩的尾部设置有夹持段，所述夹持段与试验机夹头配合，所述U形钩的头部通过穿装通孔的加载销连接所述扇形夹具，所述扇形夹具内通过定位螺栓固定安装辅助夹块，一对所述扇形夹具之间通过辅助夹块夹持试样；所述扇形夹具一体设置分为第一厚度段、第二厚度段及过渡段，所述第一厚度段上开有五个常规通孔，所述第二厚度段上开设有三对特殊通孔，所述过渡段上开设有一个异形通孔，所述常规通孔、异形通孔及特殊通孔的直径相同且中心点分布在同一圆周上，所述常规通孔、异形通孔及特殊通孔两两之间角度间隔为15°，所述第二厚度段上设置有COD规开槽，所述COD规开槽内放置COD规，所述扇形夹具第一厚度段下方设置有试样卡槽，所述试样卡槽边缘设置有定位螺纹孔，所述定位螺纹孔内通过定位螺栓安装辅助夹块；所述U形钩包括窄距U形钩及宽距U形钩，所述窄距U形钩的尾部设置有窄距夹持段，所述窄距U形钩的头部通过穿装通孔的窄距加载销连接所述扇形夹具；所述宽距U形钩的尾部设置有宽距夹持段，所述宽距U形钩的头部通过穿装通孔的宽距加载销连接所述扇形夹具；所述试样包括CTS试样、加强型CTS试样、MCTS试样及Arcan试样，CTS试样、加强型CTS试样、MCTS试样及Arcan试样的中部均设有贯穿厚度的单边缺口，所述单边缺口外端设有梯形的内置刀口用以架设COD规；CTS试样两端各设有三个连接销孔为一排；加强型CTS试样两端外侧在CTS试样的基础上各加设了两个加强销孔，且销孔周围厚度加厚；MCTS试样两端加宽，且每端三个连接销孔呈三角形排布；Arcan试样宽度上在试样中部存在渐变收缩，整体类似蝴蝶形，两端连接销孔为三个一排；所述辅助夹块包括CTS辅助夹块、MCTS辅助夹块及Arcan辅助夹块，CTS辅助夹块、MCTS辅助夹块及Arcan辅助夹块轮廓大小相同，CTS辅助夹块通过CTS连接螺栓组合CTS试样使用，或通过CTS连接螺栓和加强螺栓组合加强型CTS试样使用；MCTS辅助夹块通过MCTS连接螺栓组合MCTS试样使用；Arcan辅助夹块通过Arcan连接螺栓组合Arcan试样使用；所述方法的步骤为：S1，执行试样组件的组装：将辅助夹块上的所有通孔与试样两端的连接销孔全部对齐，试样两端各分配两个辅助夹块，使辅助夹块贴紧试样的前后表面，随后通过六个连接螺栓将上述辅助夹块及试样紧固，形成试样组件；S2、执行试样组件与扇形夹具的组装和对中：将试样组件两端分别填入一对扇形夹具的试样卡槽，每个试样卡槽将试样组件中一端的两个辅助夹块抓握住，此时试样组件和一对扇形夹具整体形成一个圆盘；在试样卡槽两侧的一对定位螺纹孔各旋入一根定位螺栓，将试样组件的一端加紧在试样卡槽之中，从而使其与同端的扇形夹具保持固定，另一端亦如是操作；通过调整四根定位螺栓各自的旋入长度，使试样组件厚度中平面与两个扇形夹具的厚度中平面三者共面，从而完成对中操作；S3、执行试验装置与万能试验机的整体装配：①开展45°、60°、75°或90°加载角下的III型复合断裂和疲劳裂纹扩展试验：首先操作试验机上下夹头分别夹持住一对窄距U形钩尾部的窄距夹持段，须控制操作过程使两个窄距U形钩头部的通孔中轴线相互平行；随后将S2中组装完成的部件整体通过一对窄距加载销分别与上下窄距U形钩相连接，使试样裂纹行为表现为纯I型或III型复合；②开展30°、15°或0°加载角下的III型复合断裂和疲劳裂纹扩展试验：首先操作试验机上下夹头分别夹持住一对宽距U形钩尾部的宽距夹持段，过程控制两个宽距U形钩头部的通孔中轴线相互平行；随后将S2中组装完成的部件整体通过一对宽距加载销分别与上下宽距U形钩相连接，使试样裂纹行为表现为纯II型或III型复合；S4、将COD规夹脚与试样的内置刀口相配合，COD规的尾部和信号线被放置在COD规开槽的空间中，试验机对试验装置施加准静态载荷开展断裂试验，测定III型复合模式下的启裂韧性和J-R曲线；通过施加循环载荷开展疲劳裂纹扩展试验，测定III型复合模式下的门槛值∆Kth和扩展速率dadN-∆K曲线。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 天津大学 一种适用于多种试样的I&II复合疲劳断裂试验装置及方法