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专利名称：一种双轴拉伸试样的标距定位装置及方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202310290117.7

专利申请（专利权）人：鞍钢股份有限公司
权利人地址：辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区

专利发明（设计）人：梁笑,李春林,林利,徐鑫,刘仁东,李萧彤,芦延鹏,曹政,吕冬,陆晓锋

专利摘要：本发明涉及一种双轴拉伸试样的标距定位装置及方法，包括试样定位模块、标距定位模块，所述试样定位模块的外立面设有凹槽，试样定位模块通过凹槽插装连接标距定位模块，四组插装连接后的结构分别通过试样定位模块外立面夹持在双轴拉伸试样的四角处，测量初始状态时四个标距定位模块相互抵靠在试样中轴线夹角处；利用标距定位模块上的刻度尺挪动标距定位装置，保证标距定位模块组合后的宽度为试样宽度的一半，实现双轴拉伸试验标距的精准定位；本发明依靠试样定位模块和标距定位模块能够准确可靠的对双轴拉伸试样进行不同尺寸的标距定位，克服了传统方法标距定位产生的人工误差较大的缺点。

主权利要求：
1.一种双轴拉伸试样的标距定位装置的定位方法，其特征在于，所述标距定位装置包括试样定位模块和标距定位模块，所述试样定位模块和标距定位模块均为L型直角滑块，所述标距定位模块L型表面标有刻度尺，所述试样定位模块的L型外立面设有L型凹槽，所述试样定位模块和标距定位模块通过试样定位模块的L型凹槽插装连接，四组插装连接后的结构分别通过试样定位模块外立面夹持在双轴拉伸试样的四角处，测量初始状态时四个标距定位模块相互抵靠在试样中轴线夹角处；根据试样夹持宽度，四组插装连接后的结构中每组结构的标距定位模块对应数量设置为一个或多个；
所述定位方法包括如下步骤：
1）测量双轴拉伸试样的夹持宽度，根据测量的试样夹持宽度选择所使用的标距定位模块数量；
2）将试样定位模块、标距定位模块通过L型凹槽逐层插装连接后的四组所述结构对称布置在双轴拉伸试样的中轴四角处；
3）根据双轴拉伸试样的标距要求，将四组插装连接后的结构分别沿双轴拉伸试样的四个拉伸方向移动对应相同的距离，所述距离为标距长度的一半，定位标距点；
4）对双轴拉伸试样标距定位后的定位标距点进行标记。
2.根据权利要求1所述的一种双轴拉伸试样的标距定位装置的定位方法，其特征在于，四组插装连接后的结构中每组结构的标距定位模块之间通过标距定位模块外立面的凹槽插装连接。
3.根据权利要求1所述的一种双轴拉伸试样的标距定位装置的定位方法，其特征在于，所述试样定位模块夹持试样部位宽度不小于试样厚度。 说明书 : 一种双轴拉伸试样的标距定位装置及方法技术领域[0001] 本发明涉及拉伸试样定位技术领域，尤其涉及一种双轴拉伸试样的标距定位装置及方法。背景技术[0002] 在拉伸试验开始之前，往往需要为试样定义标距，标距作为材料的应变计算基准，是获取材料应力和应变曲线以及评价材料力学性能不可缺少的关键参数，与单轴拉伸试验不同，双轴拉伸试验无法使用机械式接触引伸计跟踪试样两组标距在拉伸试验过程中变形量，只能将视频引伸计能够识别的两组标距点粘贴在试样的表面上，在试验开始后依靠视频引伸计来采集两组标距点的变形历史来计算材料的应变量；由于双轴拉伸试验需要粘贴两组标距来计算材料的应变，任何一组标记点的粘贴位置发生偏斜，就会导致材料的应变计算产生较大的误差。因此，试验人员非常希望能够探究一种准确可靠的双轴拉伸试样标距定位装置方法来提高应变的计算精度，这对材料性能的评价及推广应用至关重要。[0003] 目前，双轴拉伸试样标距点的粘贴主要是通过试验人员目测后再进行粘贴，这种目测方法产生的人为误差较大，不同试样之间的标距点位置重复性较差，无法满足科研试验的分析和计算要求，因此，确定一种准确可靠的双轴拉伸试样标距定位装置及方法非常重要。[0004] 公开号为CN109187140A的中国专利公开了一种拉伸试验件标距仪的精确定位器，包括：操作板、安装操作板下面的底板，其中，操作板的中间位置安装有一基础旋钮，基础旋钮上套装有精确定位圆环，该发明不仅扩大了拉伸试验件标距仪测量精度的范围，解决了拉伸试验件标距仪不能进行标距间距的调节问题，而且，还大大提高了拉伸试验件标距仪的精度，使拉伸试验件标距仪的标距间距由原来的10mm，精确到0.5mm，满足绝大多数的标准要求；但该专利适用于单轴拉伸试样，针对双轴拉伸试样的标距无法做到双轴拉伸的标距。[0005] 公开号为CN107271275B的中国专利公开了一种种双轴拉伸强度试验十字型试件及其制作方法，包括中芯区和四个伸臂，四个伸臂围绕中芯区向外延伸并组成十字形，每个伸臂通过过渡区与中芯区连接，伸臂的端部为夹持端，夹持端设置有夹持端橡胶棒，夹持端橡胶棒用于连接双轴拉伸试验机的夹具；双轴拉伸强度试验十字型试件被设置为：进行双轴拉伸强度试验时，伸臂将双轴试验机的拉力传递至过渡区，最后施加到中芯区，中芯区为双轴拉伸测试核心区，拉伸破坏先发生于中芯区，该专利可测定和表征织物膜材双轴拉伸强度，破坏发生于单层测试区，伸臂和过渡区加强而后破坏；但该专利双轴拉伸后想要标距定位依然需要人目测进行，误差偏大。发明内容[0006] 本发明提供了一种双轴拉伸试样的标距定位装置及方法，依靠试样定位模块和标距定位模块能够准确可靠的对双轴拉伸试样进行不同尺寸的标距定位，克服了传统方法标距定位产生的人工误差较大的缺点。[0007] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：[0008] 一种双轴拉伸试样的标距定位装置，包括试样定位模块、标距定位模块，所述试样定位模块的外立面设有凹槽，试样定位模块通过凹槽插装连接标距定位模块，四组插装连接后的结构分别通过试样定位模块外立面夹持在双轴拉伸试样的四角处，测量初始状态时四个标距定位模块相互抵靠在试样中轴线夹角处。[0009] 进一步地，所述试样定位模块和标距定位模块为L型直角滑块，试样定位模块的L型外立面设有L型凹槽，标距定位模块的L型外立面设有L型凹槽，所述试样定位模块和标距定位模块通过试样定位模块的L型凹槽插装连接。[0010] 进一步地，根据试样宽度，四组插装连接后的结构中标距定位模块对应数量分别设置为一个或多个，标距定位模块之间通过标距定位模块外立面的凹槽插装连接。[0011] 进一步地，所述标距定位模块L型表面标有刻度尺。[0012] 进一步地，所述试样定位模块夹持试样部位宽度不小于试样厚度。[0013] 一种双轴拉伸试样的标距定位装置的定位方法，包括以下步骤：[0014] 1)测量双轴拉伸试样的夹持宽度，根据测量的夹持宽度选择所使用的标距定位模块数量，且标距定位模块组合后的宽度为试样宽度的一半；[0015] 2)将试样定位模块、标距定位模块通过L型凹槽逐层插装连接后的标距定位装置对称布置在双轴拉伸试样的中轴四角处；[0016] 3)根据双轴拉伸试样的标距要求，将四组标距定位装置分别沿双轴拉伸试样的四个拉伸方向移动对应相同的距离，定位标距点；[0017] 4)对双轴拉伸试样标距定位后的定位标距点进行标记。[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0019] 1)依靠试样定位模块和标距定位模块能够准确可靠的对双轴拉伸试样进行不同尺寸的标距定位；[0020] 2)克服了传统方法标距定位产生的人工误差较大的缺点。附图说明[0021] 图1是本发明的实施例1初始状态结构示意图。[0022] 图2是本发明试样定位模块结构示意图。[0023] 图3是本发明实施例1试样定位模块和标距定位模块插装连接示意图。[0024] 图4是本发明实施例1试样标距定位过程状态示意图。[0025] 图5是本发明实施例2试样标距定位过程状态示意图。[0026] 图中：1.试样定位模块2.标距定位模块a3.标距定位模块b4.试样具体实施方式[0027] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：[0028] 如图1所示，本发明一种双轴拉伸试样的标距定位装置，包括试样定位模块1、标距定位模块，所述试样定位模块1的外立面设有凹槽，试样定位模块1通过凹槽插装连接标距定位模块，设有四组插装连接后的标距定位装置，以试样X轴和试样Y轴方向对称布置在双轴试样的中轴线四角处。[0029] 如图1、图2所示，所述试样定位模块为L型直角滑块，试样定位模块1沿试样4的X向和Y向两个外立面分别夹持在试样4的X?和Y+、X+和Y+、X?和Y?、X+和Y?4组直角面，试样定位模块1沿试样4的X向和Y向外立面均设有凹槽，凹槽可与标距定位模块的内立面插接，试样定位模块1沿试样4的X向和Y向外立面夹持试样宽度B不小于试样4的厚度；[0030] 如图1、图3所示，所述标距定位模块为L型直角滑块，标距定位模块沿试样4的X向和Y向两个内立面与试样定位模块1的凹槽插接，标距定位模块沿试样4的X向和Y向两个外立面设有凹槽，标距定位模块之间通过凹槽插接。[0031] 根据试样宽度选择每组标距定位模块对应数量为一个或多个，保证标距定位模块插接后的宽度A为试样4宽度的一半。[0032] 所述标距定位模块沿试样的X向和Y向表面均标有刻度尺，通过计算标距定位模块沿试样4的X向和Y向滑动距离进行标距定位。[0033] 如图4所示，一种双轴拉伸试样的标距定位方法，包括以下步骤：[0034] 1)测量双轴拉伸试样的夹持宽度，根据测量的夹持宽度选择所使用的标距定位模块数量；[0035] 2)将试样定位模块、标距定位模块通过L型凹槽逐层插装连接后的标距定位结构以试样4的X轴和试样4的Y轴方向对称布置；[0036] 3)根据双轴拉伸试样的标距要求，将4组标距定位装置沿着试样4的顺时针方向依次向X?、Y+、X+、Y?方向移动试样标距尺寸的一半，定位标距点；[0037] 4)对双轴拉伸试样标距定位后的定位标距点进行标记。[0038] 以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。[0039] 实施例1、[0040] 如图1所示，一种双轴拉伸试样的标距定位装置及方法，测量出双轴拉伸试样的夹持宽度为20mm，根据测量的夹持宽度选择一个试样定位模块1和两个标距定位模块进行插接组合，2个标距定位模块分别为标距定位模块a2和标距定位模块b3。[0041] 将试样定位模块1沿试样4的X向和Y向外立面凹槽与将所需的标距定位模块a2的内立面插装连接，将标距定位模块a2沿试样的X向和Y向外立面凹槽与所需的标距定位模块b3的内立面插装连接；[0042] 将包括试样定位模块1、标距定位模块a2和标距定位模块b3插装连接后的标距定位装置分别在试样4的X轴和试样4的Y轴对称布置；[0043] 如图4所示，根据双轴拉伸试验的标距要求为10mm，将左上标距定位装置沿着X?方向移动5mm，将右上标距定位装置沿着Y+方向移动5mm，将右下标距定位装置沿着X+方向移动5mm，将左下标距定位装置沿着Y?方向移动5mm，在移动过程中，先沿着标距定位模块b3的横向或纵向标尺方向移动试样定位模块1和标距定位模块b2，移动距离为5mm，再将标距定位模块b3向相同方向移动相同距离,如图4所示，此时，X?和X+、Y?和Y+方向由4个黑点组成的标距长度均为10mm，将视频引伸计可识别的2组标记点粘贴在黑点位置处，即实现了双轴拉伸试验标距的精准定位。[0044] 实施例2、[0045] 如图5所示，一种双轴拉伸试样的标距定位装置及方法，测量出双轴拉伸试样的夹持宽度为12mm，根据测量的夹持宽度选择一个试样定位模块1和一个标距定位模块进行插接组合，将试样定位模块1沿试样4的X向和Y向外立面凹槽与将所需的标距定位模块的内立面插装连接，初始摆放位置同实施例1。[0046] 根据双轴拉伸试验的标距要求为6mm，将左上标距定位装置沿着X?方向移动3mm，将右上标距定位装置沿着Y+方向移动3mm，将右下标距定位装置沿着X+方向移动3mm，将左下标距定位装置沿着Y?方向移动3mm，在移动过程中，先沿着标距定位模块的横向或纵向标尺方向移动试样定位模块1，移动距离为3mm，再将标距定位模块向相同方向移动相同距离，如图5所示，此时，X?和X+、Y?和Y+方向由4个黑点组成的标距长度均为6mm，将视频引伸计可识别的2组标记点粘贴在黑点位置处，即实现了双轴拉伸试验标距的精准定位。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2023-03-23

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN116380653B