一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的制作方法

1.本技术涉及工装技术领域，尤其涉及一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具。


背景技术：

2.目前，出于节能降耗的需求，汽车用钢板的强度不断提高，厚度不断减薄。针对厚度小于5mm的钢板试样，gb/t 3075-2008(国家标准《金属材料疲劳试验轴向力控制方法》)要求在一些场合需要采用抗屈曲约束装置。
3.现有的抗屈曲约束装置通常采用抗屈曲夹具，抗屈曲夹具通常由两块夹板通过螺栓锁紧在钢板试样的两侧，以约束钢板试样的横向变形。虽然此种夹具能够改善钢板试样的屈曲现象，但是由于钢板试样的轴向变形也会受到夹板的约束，在疲劳试验过程中，对钢板试样施加轴向拉压力时，钢板会发生轴向上的拉伸或压缩的变形，夹板与钢板试样表面之间容易产生摩擦力，该摩擦力则会导致最终测试结果的失真。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，能够改善现有抗屈曲夹具容易导致钢板疲劳试验的测试结果失真的问题。
5.一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，包括：
6.两个限位环，所述限位环包括两个相对设置的第一侧棱和两个相对设置的第二侧棱，两个相对设置的所述第一侧棱和两个相对设置的所述第二侧棱形成的环状空间用于容纳钢板试样，任一所述限位环用于固定所述钢板试样；
7.两个保护板，所述保护板设置于两个所述限位环之间，且两个所述保护板相对设置在同一所述限位环的两个所述第一侧棱之间。
8.在一种可行的实施方式中，所述第一侧棱上设置有定位螺纹孔，所述定位螺纹孔用于定位所述保护板；
9.所述限位环的任一所述第一侧棱上还设置有固定螺纹孔，所述固定螺纹孔用于螺纹紧固所述钢板试样。
10.在一种可行的实施方式中，所述保护板包括中间部、两个过渡部和两个端部，所述过渡部用于连接所述中间部和所述端部，所述端部设置有通孔，所述通孔与所述定位螺纹孔的位置相对应。
11.在一种可行的实施方式中，所述第一侧棱上的所述定位螺纹孔的数量为2个，所述固定螺纹孔的数量为2个。
12.在一种可行的实施方式中，所述中间部呈矩形；
13.和/或，所述过渡部呈扇形。
14.在一种可行的实施方式中，所述通孔的孔径超出所述固定螺纹孔的孔径的数值范围为0-0.5mm。
15.在一种可行的实施方式中，所述端部的端面为矩形，和/或
16.所述限位环的环截面为矩形。
17.在一种可行的实施方式中，所述端部的端面对应的矩形长度与所述限位环的环截面对应的矩形长度之差的范围为0.1-0.5mm。
18.在一种可行的实施方式中，所述第一侧棱和所述第二侧棱的厚度范围为1-2mm，材质为高强度钢；和/或，
19.所述保护板的厚度范围为0.5-1.5mm，材质为高强度钢。
20.在一种可行的实施方式中，两个所述保护板相对的一侧均涂有润滑脂。
21.本技术实施例提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，只有一个限位环固定住钢板试样的一端，钢板试样的另一端处于自由状态，但这种自由状态只是相对于固定端而言的。钢板试样处于相对自由的另一端也被限定在限位环的环内，结合两个保护板能够对钢板试样起到抗屈曲的作用。单端固定的钢板试样在进行疲劳测试时，发生轴向的变形时，钢板试样的自由端可以随着钢板试样的轴向变形进行延伸或缩短，如此，即使钢板试样与保护板产生相对移动，钢板试样表面与保护板之间产生的摩擦力也是较小的，测试轴向拉力或者轴向压力均不需要克服摩擦力或者克服的摩擦力较小，能够改善现有钢板疲劳试验抗屈曲夹具导致的测试结果失真的问题。
附图说明
22.图1为本技术实施例提供的一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的结构示意图；
23.图2为本技术实施例提供的一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的限位环沿b-b
′
的截面示意图；
24.图3为本技术实施例提供的另一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的结构示意图；
25.图4为本技术实施例提供的另一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的限位环的两个第一侧棱结构示意图；
26.图5为本技术实施例提供的另一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的限位环的截面示意图；
27.图6为本技术实施例提供的另一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的保护板结构示意图。
具体实施方式
28.为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
29.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素
的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“两个以上”包括两个或大于两个的情况。
30.目前，出于节能降耗的需求，汽车用钢板的强度不断提高，厚度不断减薄。针对厚度小于5mm的钢板试样，gb/t 3075-2008要求在一些场合需要采用抗屈曲约束装置。现有的抗屈曲约束装置通常采用抗屈曲夹具，抗屈曲夹具通常由两块夹板通过螺栓锁紧在钢板试样的两侧，以约束钢板试样的横向变形。虽然此种夹具能够改善钢板试样的屈曲现象，但是由于钢板试样的轴向变形也会受到夹板的约束，在疲劳试验过程中，对钢板试样施加轴向拉压力时，钢板会发生轴向上的拉伸或压缩的变形，夹板与钢板试样表面之间容易产生摩擦力，该摩擦力则会导致最终测试结果的失真。
31.有鉴于此，图1为本技术实施例提供的一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的限位环沿b-b
′
的截面示意图。结合图1和图2，本技术实施例提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，包括：两个限位环1和两个保护板2，限位环1包括两个相对设置的第一侧棱11和两个相对设置的第二侧棱12，两个相对设置的第一侧棱11和两个相对设置的第二侧棱12形成的环状空间13可以用于容纳钢板试样a，任一限位环1可以用于固定钢板试样a。保护板2设置于两个限位环1之间，且两个保护板2相对设置在同一限位环1的两个第一侧棱之间11。图1所示的保护板2为矩形，除了矩形还可以是其他形状，本技术对于保护板2的形状不作具体限定。
32.在对钢板试样a进行疲劳试验前，需要将钢板试样a装上抗屈曲夹具，具体是将钢板试样a依次穿过一个限位环1、两个保护板2之间和另一个限位环1，如图1所示，钢板试样a的两端分别超出限位环1，且如图2所示，钢板试样位于两个保护板2之间。在两个限位环1中任一限位环1都可以作为固定钢板试样a的限位环1，本技术不作具体限定。通过作为固定钢板试样a的限位环1将钢板试样a的一端固定住，固定方式不作具体限定，钢板试样a的另一端在另一个限位环内可以是自由端，不做紧固。当进行钢板试样a的疲劳测试时，测试用的夹子可以夹在钢板试样a超出两个限位环的部分，对钢板试样a施加轴向拉力或者轴向压力，当通过引伸计测得钢板试样a沿轴向的变形量达到设定变形量时，记录施加给钢板试样a的轴向拉力或轴向压力的大小，至此，钢板试样a的疲劳测试完成。
33.现有钢板疲劳试验的抗屈曲夹具通常是两个工字型夹板，工字型夹板会紧紧贴住钢板试样，当在进行疲劳测试时，无论是施加轴向的拉力还是轴向的压力，由于钢板试样在轴向拉力或者轴向压力作用下发生相应的轴向变形(轴向伸长变形或轴向缩短变形)时，钢板试样的表面和工字型夹板会发生摩擦，此时施加轴向拉力或者轴向压力需要另外克服摩擦力使得钢板试样的变形达到设定变形量，则会造成钢板疲劳测试结果失真。本技术实施例提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，只有一个限位环固定住钢板试样的一端，钢板试样的另一端处于自由状态，但这种自由状态只是相对于固定端而言的。钢板试样处于相对自由的另一端也被限定在限位环的环内，结合两个保护板能够对钢板试样起到抗屈曲的作用。单端固定的钢板试样在进行疲劳测试时，发生轴向的变形时，钢板试样的自由端可以随着钢板试样的轴向变形进行延伸或缩短，如此，即使钢板试样与保护板产生相对移动，钢板试样表面与保护板之间产生的摩擦力也是较小的或者克服的摩擦力较小，测试轴向拉力或者轴向压力均不需要克服摩擦力，能够改善现有钢板疲劳试验抗屈曲夹具导致的测试结果失真的问题。
34.在一种可行的实施方式中，图3为本技术实施例提供的另一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的结构示意图；图4为本技术实施例提供的另一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的限位环的两个第一侧棱结构示意图；图5为本技术实施例提供的另一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的限位环的截面示意图；图6为本技术实施例提供的另一种钢板疲劳试验的抗屈曲夹具的保护板结构示意图。结合图3-图6，第一侧棱11上设置有定位螺纹孔111，定位螺纹孔111可以用于定位保护板2。限位环1的任一第一侧棱11上还可以设置有固定螺纹孔112，固定螺纹孔112可以用于螺纹紧固钢板试样a。图3所示的每个第一侧棱上的定位螺纹孔111有两个，只设置在一个第一侧棱上的固定螺纹孔112有两个，关于固定螺纹孔112和定位螺纹孔111的数量图3只是示意性的，不作具体限定。可以理解的是，保护板2上也会设置与定位螺纹孔111相对应的通孔231，固定螺栓或固定螺钉可以通过限位环1上的定位螺纹孔111和保护板2上的通孔231将保护板固定在限位环中。图4所示的11a为同一限位环1的一个第一侧棱，11b为另一个第一侧棱；第一侧棱11b上的两个定位螺纹孔111的位置与第一侧棱11a上两个定位螺纹孔111的位置相对应，第一侧棱11a上还设置有两个固定螺纹孔112。
35.本技术实施方式提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，通过定位螺纹孔111可以将保护板2与限位环1固定在一起，通过在任意限位环1上的任一第一侧棱11上设置固定螺纹孔112，通过固定螺纹孔112搭配螺栓或螺钉将钢板试样a进行单端固定，具体的可以是螺钉穿过固定螺纹孔112抵住保护板2，保护板2抵住钢板试样a，可以起到固定的作用。
36.在一种可行的实施方式中，如图6所示，保护板2包括中间部21、两个过渡部22和两个端部23，过渡部22用于连接中间部21和端部23，端部23设置有通孔231，通孔231与定位螺纹孔111的位置相对应。
37.本技术实施方式提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，中间部21的宽度可以小于或等于过渡部22的宽度。中间部21的宽度可以小于过渡部22的宽度，可以适应钢板试样的形状，图6只是示意性的，不作为本技术的限定。
38.在一种可行的实施方式中，结合图4和图5，第一侧棱11上的定位螺纹孔111的数量为2个，固定螺纹孔112的数量为2个。
39.本技术实施方式提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，定位螺纹孔111的数量为2个，固定螺纹孔112的数量为2个，可以在有限的范围内，提供较为稳定的定位效果和固定效果。并且两个定位螺纹孔111对称设置，两个固定螺纹孔112对称设置，可以进一步提高稳定性，不容易发生侧滑等问题。
40.在一种可行的实施方式中，如图1所示，中间部21呈矩形；
41.和/或，如图6所示，过渡部22呈扇形。
42.本技术实施方式提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，中间部21呈矩形，过渡部22呈扇形，主要是适应钢板试样的形状，能够对钢板试样进行较为合理的保护。另外，中间部21的宽度可以小于钢板试样中间的宽度，如此可以在钢板试样中间的两侧设置引伸计，用于测量钢板试样在轴向上的变形量。
43.在一种可行的实施方式中，通孔231的孔径超出固定螺纹孔112的孔径的数值范围可以为0-0.5mm。
44.本技术实施方式提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，通孔231的孔径适应性的超出固定螺纹孔112的孔径能够利于螺钉或者螺栓的穿过，方便安装操作。如果通孔231的孔
径适应性等于固定螺纹孔112的孔径，即超出数值为0，则也能够实现螺钉或者螺栓的穿过。如果通孔231的孔径超出固定螺纹孔112的孔径的数值大于0.5mm，则会造成通孔231过大，保护板在螺钉和通孔231的固定状态下还是能够在一定范围内活动，即通孔231相对于螺钉会有较大的相对位移，因此对于保护板的固定效果变差。
45.在一种可行的实施方式中，端部23的端面为矩形，和/或
46.如图2或图5所示，限位环1的环截面为矩形。
47.本技术实施方式提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，限位环1的形状可以是矩形限位环，更利于适应钢板试样的形状。保护板端部23的端面是矩形则可以限定保护板的宽度方向上厚度均匀，能够更好的提供支撑力或者保护效果。
48.在一种可行的实施方式中，端部23的端面对应的矩形长度与限位环1的环截面对应的矩形长度之差的范围可以为0.1-0.5mm。
49.本技术实施方式提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，保护板2的宽度可以适量小于限位环1的宽度，更利于保护板2的端部23设置在限位环1内，但是，如果保护板2的宽度与限位环1的宽度差值较小，例如小于0.1mm，则不利于安装操作。由于钢板疲劳试验的抗屈曲夹具整体尺寸不会很大，如果保护板2的宽度与限位环1的宽度差值较大，例如大于0.5mm，会造成保护板2较窄，保护效果将变差。
50.在一种可行的实施方式中，第一侧棱11和第二侧棱12的厚度范围可以为1-2mm，材质为高强度钢；和/或，
51.保护板2的厚度范围可以为0.5-1.5mm，材质可以为高强度钢。
52.本技术实施方式提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，第一侧棱11和第二侧棱12的厚度不宜过厚也不宜过薄，当厚度小于1mm，容易造成限位环1的强度不够，容易弯折或者易受外力影响而变形，如果大于2mm，容易造成限位环1内的环空间变小，不易安装钢板试样。保护板2的厚度如果过薄，同样容易受外力变形，起不到保护钢板试样且帮助钢板试样抗屈曲的作用。保护板2的厚度如果大于1.5mm，则容易对钢板试样产生重力影响，会增大钢板试样与保护板之间的摩擦力，再次造成疲劳测试结果失真的问题。
53.在一种可行的实施方式中，两个保护板2相对的一侧可以均涂有润滑脂。
54.本技术实施方式提供的钢板疲劳试验的抗屈曲夹具，润滑脂可以进一步减小钢板试样与保护板接触侧的摩擦力，当钢板试样发生轴向变形时，钢板试样与保护板会产生相对运动，如果涂有润滑脂或者润滑油，还可以是其他种类的润滑剂，本技术不作具体限定，则可以进一步减小摩擦力，测试轴向拉力或者轴向压力均不需要克服摩擦力或克服的摩擦力较小，能够改善现有钢板疲劳试验抗屈曲夹具导致的测试结果失真的问题。
55.本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
56.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特
定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
57.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
58.尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
59.显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。