專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)腐蝕環(huán)境下薄板拉壓疲勞裂紋擴(kuò)展的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種實(shí)現(xiàn)腐蝕環(huán)境下薄板拉壓疲勞裂紋擴(kuò)展的試驗(yàn)裝置，屬于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
薄板的長裂紋擴(kuò)展da/dN-Δ K數(shù)據(jù)是對飛機(jī)材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷容限分析所需要的最基本的力學(xué)性能數(shù)據(jù)。而隨著近年來飛機(jī)的使用環(huán)境日益復(fù)雜，對飛機(jī)蒙皮等薄板金屬材料進(jìn)行腐蝕溶液環(huán)境下的力學(xué)性能測試提出了更多的需求，其中就包括進(jìn)行腐蝕溶液環(huán)境和拉-壓載荷聯(lián)合作用下的裂紋擴(kuò)展性能測試。目前對于腐蝕溶液環(huán)境和拉-拉疲勞載荷作用下薄板的裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)進(jìn)行較多， 而對拉-壓載荷作用下的試驗(yàn)開展很少，或幾乎沒有開展。這是因?yàn)楸“逶趬嚎s載荷作用下很容易產(chǎn)生失穩(wěn)彎曲，在試驗(yàn)過程中需要加防屈曲板防止其發(fā)生變形。顯然，在拉-拉疲勞裂紋擴(kuò)展的腐蝕試驗(yàn)裝置上直接增加防屈曲板是不行的，不僅會(huì)造成防屈曲板的腐蝕， 而且不能對試樣(除去夾持部分)起到好的防屈曲作用，并使得裝置的體積增大，安裝和測試過程都非常不方便。為了解決薄板在腐蝕溶液環(huán)境和拉-壓疲勞載荷作用下的裂紋擴(kuò)展性能測試問題，中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院開展了此方面研究，設(shè)計(jì)了相關(guān)試驗(yàn)裝置，通過對國內(nèi)專利文獻(xiàn)的調(diào)研和檢索，尚未見到有關(guān)該方面的描述。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)提供了一種實(shí)現(xiàn)腐蝕環(huán)境下薄板拉壓疲勞裂紋擴(kuò)展的試驗(yàn)裝置，其目的是能夠的在材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)薄板在腐蝕溶液環(huán)境和拉壓載荷作用下的裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的該種實(shí)現(xiàn)腐蝕環(huán)境下薄板拉壓疲勞裂紋擴(kuò)展的試驗(yàn)裝置，包括防屈曲板、腐蝕盒和防漏托盤，其特征在于；前后兩塊防屈曲板通過螺栓將薄板長裂紋擴(kuò)展MT試樣夾在中間，防屈曲板中央留有觀測裂紋擴(kuò)展的長方形開孔，前后腐蝕盒分別插入兩塊防屈曲板的長方形開孔內(nèi)并與試樣表面貼緊，接觸面貼有防漏密封膠條，腐蝕盒兩端分別設(shè)置進(jìn)水口和出水口，上端設(shè)置有排氣孔，防漏托盤穿過試樣，放置于防屈曲板的下方。小水泵通過皮管將腐蝕溶液抽入前腐蝕盒，經(jīng)過試樣的中心開孔和裂紋面流入后腐蝕盒并流出形成回路。本發(fā)明的有益效果是能夠方便的在材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)薄板在腐蝕溶液環(huán)境和拉壓載荷作用下的裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)，不僅有效的防止試樣在壓縮載荷作用下發(fā)生彎曲，而且腐蝕溶液流經(jīng)裂紋面而不會(huì)對試驗(yàn)設(shè)備和防屈曲板造成腐蝕損傷，能夠清晰的觀測試樣在腐蝕溶液環(huán)境下裂紋擴(kuò)展過程。通過具有試驗(yàn)裝置簡單、實(shí)用和安全的優(yōu)點(diǎn)。

[0008]圖1是本發(fā)明的試驗(yàn)裝置示意圖圖2是本發(fā)明試驗(yàn)裝置立體結(jié)構(gòu)分解示意圖
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述如附圖1、附圖2所示，該種實(shí)現(xiàn)腐蝕環(huán)境下薄板拉壓疲勞裂紋擴(kuò)展的試驗(yàn)裝置， 包括防屈曲板2、腐蝕盒3和防漏托盤4，其特征在于；前后兩塊防屈曲板2通過螺栓將薄板長裂紋擴(kuò)展MT試樣1夾在中間，防屈曲板中央留有觀測裂紋擴(kuò)展的長方形開孔8，前后腐蝕盒3分別插入兩塊防屈曲板2的長方形開孔8內(nèi)并與試樣1表面貼緊，接觸面貼有防漏密封膠條，腐蝕盒3兩端分別設(shè)置進(jìn)水口 5和出水口 6，上端設(shè)置有排氣孔7，防漏托盤4穿過試樣1，放置于防屈曲板2的下方。防屈曲板2采用鋁合金板制成，長210mmmm，寬100mm，厚8mm，中央開有長70mm，寬 20mm的方孔，左右兩邊分布12個(gè)Φ6螺栓孔用于夾住試樣和腐蝕盒；腐蝕盒3采用4mm厚有機(jī)玻璃制成，長方形，盒長70mm，寬20mm，深度22mm，觀測面長100mm、寬30mm，觀測面兩側(cè)帶有4個(gè)螺栓孔，盒的側(cè)面進(jìn)水口 5和出水口 6的外徑為 10mm、內(nèi)徑為6mm。該裝置的使用方法如下(1)用前后兩塊防屈曲板2通過均勻分布的4組螺栓(不包含中間的2對)將薄板長裂紋擴(kuò)展MT試樣1夾在中間，試樣1長300mm，寬80mm，留出試樣的夾持部分并使得 MT試樣1的裂紋擴(kuò)展位置在防屈曲板長方形開孔8的中央部位，螺栓的夾緊力要適中，均勻，不能太緊對試樣載荷產(chǎn)生影響，也不能太松使試樣晃動(dòng)。(2)將腐蝕盒3與試樣接觸面貼上密封膠條，然后前后腐蝕盒3分別插入兩塊防屈曲板2的長方形開孔8中與試樣1表面接觸，通過螺栓夾緊力與試樣1表面緊貼；(3)對前后腐蝕盒的進(jìn)水口 5和出水口 6接上皮管，進(jìn)水口的皮管與水泵相連放置于腐蝕溶液中，出水皮管直接放置于腐蝕溶液中；(4)將防漏托盤4的排水口接上皮管，將試樣1穿過其底部開口，與防屈曲板2緊貼，在試樣和其交匯處涂覆上密封膠條；(5)通過液壓卡頭將試樣夾持在試驗(yàn)機(jī)上，安裝好裂紋長度測量顯微鏡，打開水泵將腐蝕溶液抽入前腐蝕盒，經(jīng)過MT試樣1的中心開孔和裂紋面流入后腐蝕盒并流出形成回路，待液面上升到合適的位置堵住排氣孔7 ；(6)進(jìn)行拉-壓載荷作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)，觀測記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置能夠方便的在材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)薄板在腐蝕溶液環(huán)境和拉壓載荷作用下的裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)，不僅有效的防止試樣在壓縮載荷作用下發(fā)生彎曲，而且腐蝕溶液流經(jīng)裂紋面而不會(huì)對試驗(yàn)設(shè)備和防屈曲板造成腐蝕損傷，能夠清晰的觀測試樣在腐蝕溶液環(huán)境下裂紋擴(kuò)展過程。通過具有試驗(yàn)裝置簡單、實(shí)用和安全的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1. 一種實(shí)現(xiàn)腐蝕環(huán)境下薄板拉壓疲勞裂紋擴(kuò)展的試驗(yàn)裝置，包括防屈曲板O)、腐蝕盒(3)和防漏托盤G)，其特征在于；前后兩塊防屈曲板( 通過螺栓將薄板長裂紋擴(kuò)展MT 試樣(1)夾在中間，防屈曲板中央留有觀測裂紋擴(kuò)展的長方形開孔(8)，前后腐蝕盒(3)分別插入兩塊防屈曲板O)的長方形開孔(8)內(nèi)并與試樣(1)表面貼緊，接觸面貼有防漏密封膠條，腐蝕盒⑶兩端分別設(shè)置進(jìn)水口(5)和出水口(6)，上端設(shè)置有排氣孔(7)，防漏托盤穿過試樣(1)，放置于防屈曲板O)的下方。
專利摘要本實(shí)用新型是一種實(shí)現(xiàn)腐蝕環(huán)境下薄板拉壓疲勞裂紋擴(kuò)展的試驗(yàn)裝置，包括防屈曲板、腐蝕盒和防漏托盤，其特征在于；前后兩塊防屈曲板通過螺栓將薄板長裂紋擴(kuò)展MT試樣夾在中間，防屈曲板中央留有觀測裂紋擴(kuò)展的長方形開孔，前后腐蝕盒分別插入兩塊防屈曲板的長方形開孔內(nèi)并與試樣表面貼緊，腐蝕盒兩端分別設(shè)置進(jìn)水口和出水口，上端設(shè)置有排氣孔，防漏托盤穿過試樣，放置于防屈曲板的下方。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置不僅有效的防止試樣在壓縮載荷作用下發(fā)生彎曲，而且腐蝕溶液流經(jīng)裂紋面而不會(huì)對試驗(yàn)設(shè)備和防屈曲板造成腐蝕損傷，能夠清晰的觀測試樣在腐蝕溶液環(huán)境下裂紋擴(kuò)展過程。
文檔編號G01N3/32GK202013310SQ201020606630
公開日2011年10月19日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者劉建中, 葉序彬, 胡本潤, 陳勃, 魯原 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空材料研究院