一種抑制彎扭變形的材料加速貯存試驗工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于加速膽存試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種抑制彎扭變形的材料加速 膽存試驗工裝。
【背景技術(shù)】
[0002] 加速膽存試驗是一種通過適當(dāng)提高試驗應(yīng)力水平，記錄產(chǎn)品在加速應(yīng)力水平下的 性能退化或失效數(shù)據(jù)，在一定假設(shè)條件下對試驗數(shù)據(jù)進行建模分析，外推評估出正常應(yīng)力 水平下的膽存壽命的試驗方法。與自然膽存相比，其具有耗時短、費用少、預(yù)測能力強等優(yōu) 勢，更能滿足由于可靠性水平較高、研制周期較短、試驗經(jīng)費有限、膽存壽命需要快速評估 等新需求，受到越來越廣泛的研究和應(yīng)用。
[0003] 材料壓縮永久變形試驗是一種針對材料所開展的加速膽存試驗，其主要原理是將 材料試樣壓縮到規(guī)定高度下，經(jīng)過一定的溫度和時間，或者經(jīng)過介質(zhì)浸泡后，測定材料試樣 壓縮永久變形率。通過壓縮永久變形率與加速試驗時間及加速應(yīng)力的對應(yīng)關(guān)系來預(yù)計材料 的膽存性能。橡膠類材料關(guān)于壓縮永久變形試驗已經(jīng)形成了標準規(guī)范（GJB92-1986熱空氣 老化法測定硫化橡膠膽存性能導(dǎo)則），壓縮永久變形試驗的工裝設(shè)計也有相關(guān)文件可供參 考（GB1683-81硫化橡膠恒定形變壓縮永久變形的測定方法）。
[0004] 但由于加速膽存試驗評估出的膽存期是經(jīng)過快速熱老化試驗估算而得到的，一天 的加速膽存試驗往往等效常溫的十幾天甚至幾十天的膽存試驗，試驗誤差在后續(xù)的數(shù)據(jù)處 理中會被放大很多倍，導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果與實際膽存壽命的相差較大。為了使得到的試驗數(shù)據(jù) 更加可靠，獲得的膽存壽命更接近真實壽命，在試驗中更要注意對試驗細節(jié)的把握?，F(xiàn)有 的試驗工裝（參考GB1683-81設(shè)計）如圖1所示，由4個螺栓，上、下兩塊壓板、4個限位墊 圈組成。其工作原理是，將材料試樣放置于兩塊壓板中間，通過兩塊壓板對材料試樣施加軸 向壓力，選擇合適的限位墊圈，使其材料試樣達到規(guī)定的壓縮變形量。而現(xiàn)在常用的壓縮永 久變形試驗工裝（參考GB1683-81設(shè)計），在使用過程中由于工裝結(jié)構(gòu)簡單，精度不高，常常 無法僅對試件施加規(guī)定的軸向壓力使其產(chǎn)生壓縮變形，在壓緊過程中由于工裝上、下壓板 之間的非軸向相對位移常導(dǎo)致試件發(fā)生彎曲變形或扭轉(zhuǎn)變形，導(dǎo)致試驗精度下降，并影響 到后期對材料膽存壽命的外推分析，對試驗結(jié)果影響較大。因此，需要提供一種新的高精度 的抑制彎扭變形的材料加速膽存試驗工裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型的目的在于現(xiàn)有工裝試驗過程中導(dǎo)致的試驗誤差大、試驗精度低、利 用試驗數(shù)據(jù)進行外推評估得到的膽存壽命可信度差的問題的技術(shù)問題，提供一種抑制彎扭 變形的材料加速膽存試驗工裝。
[0006] 實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案：
[0007] -種抑制彎扭變形的材料加速膽存試驗工裝，包括固定支架、壓板、兩根壓條、兩 個限位工裝和壓縮永久變形試驗工裝；
[000引固定支架包括一個底面和兩個側(cè)面，形成叩型"結(jié)構(gòu)，底面上開有兩個平行的長條 形槽，每個側(cè)面上開有兩個"」"型凹槽，兩個側(cè)面上的凹槽位置相對應(yīng)；壓塊為兩邊帶有外 沿的"Π"型板狀結(jié)構(gòu)，包括中間凸起部分和兩個外沿；壓條為柱體結(jié)構(gòu)，壓條的長度大于 固定支架的底面寬度，壓條安裝在固定支架的相對應(yīng)的兩個側(cè)面的凹槽內(nèi)；限位工裝為"U 型"結(jié)構(gòu)，底面上開有一個長條形通槽；壓縮永久變形試驗工裝包括上壓板、下壓板、螺栓和 限位墊圈；上壓板位于下壓板上方，通過四個螺栓連接在一起，限位墊圈安裝在螺栓上，位 于上壓板和下壓板之間；待測試材料試樣位于壓縮永久變形試驗工裝的上壓板和下壓板之 間，上壓板和下壓板通過螺栓連接在一起；壓縮永久變形試驗工裝位于在固定支架的底面 上；壓板蓋在壓縮永久變形試驗工裝上，壓板的外沿與固定支架的底面貼合；兩根壓條穿 過固定支架上相對應(yīng)的凹槽，使壓條擱置在壓板外沿的上表面；將兩個限位工裝卡在在固 定支架外側(cè)，使得固定支架的兩個側(cè)面分別與兩個限位工裝的底面貼合，壓條穿過限位工 裝的長條形通槽。
[0009] 所述壓縮永久變形試驗工裝中螺栓的螺栓帽的厚度，長條形槽的寬度略大于螺栓 帽的寬度，起到限位固定的作用。
[0010] 所述壓塊的總長度與固定支架的底面長度一致。
[0011] 本實用新型的效果在于：
[0012] 通過本實用新型所設(shè)計的輔助工裝與圖1所示的工裝配合使用，能夠極大程度上 抑制單獨使用圖1工裝試驗安裝過程中，四個螺栓螺母梓緊過程中所導(dǎo)致的上、下壓板發(fā) 生非螺桿軸向位移而使得試件發(fā)生彎扭變形的技術(shù)問題，保證試樣沿軸向被均勻壓縮，提 高試驗精度和質(zhì)量。
【附圖說明】
[0013] 圖1為現(xiàn)有工裝的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2為本實用新型的固定支架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3為本實用新型的壓板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖4為本實用新型的壓條結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖5為本實用新型的限位工裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖6為抗彎扭壓縮永久變形試驗工裝與的固定支架安裝示意圖；
[0019] 圖7為抗彎扭壓縮永久變形試驗工裝與壓板安裝示意圖；
[0020] 圖8為抗彎扭壓縮永久變形試驗工裝與壓條安裝示意圖；
[0021] 圖9為抗彎扭壓縮永久變形試驗工裝與限位工裝安裝示意圖；
[0022] 圖10為壓縮永久變形率與測試時間擬合曲線
[0023] 圖中，1-固定支架，1-1底面，1-2側(cè)面，1-3長條形槽，1-4凹槽，2-壓板，3-壓條， 4-限位工裝，5-上壓板，6-下壓板，7-螺栓。
【具體實施方式】
[0024] 下面W為例，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
[0025] 壓縮永久變形試驗的試驗步驟及原理如下：
[0026] 1)試驗前，測量試樣壓縮前高度h。（初始狀態(tài)），然后把試樣和限制器放于夾具 中，均勻地壓縮到規(guī)定的高度hi(限位墊圈高度）。
[0027] 2)將產(chǎn)品進行高溫老化試驗，達到規(guī)定時間后，從試驗箱中取出，在室溫下冷卻， 然后打開夾具，取出試樣，在自由狀態(tài)下停放24小時，測量試樣壓縮后的恢復(fù)高度h2 (會隨 著時間和應(yīng)力的不同發(fā)生變化，介于h。和h1之間）。
[002引 3)壓縮永久變形率ε計算公式如下：
[0029]
[0030] 式中：h。為壓縮前試樣高度，mm;
[00引]hi為限制器高度，mm;
[0032] 1?為壓縮后試樣高度，mm。
[0033] 按照W上試驗步驟可W得到材料試樣在各加速溫度應(yīng)力量級下，各測試時間點的 壓縮永久變形率，當(dāng)置信度為某一值時，能夠擬合外推得到在平均膽存溫度為某一溫度時 的擬合方程1-搭二分·e 。其中，A、B和η均為常數(shù)，可通過擬合可W計算得到。再根據(jù)材 料壓縮永久變形率所選取的失效閥值，就能夠評估出該材料在該置信度和該溫度下的膽存 〇
[0034] 通過上述試驗步驟和原理能夠看出，相同的試樣在相同溫度應(yīng)力下進行同樣試 驗時間和測試間隔的試驗，由于試驗精度不同導(dǎo)致所得的壓縮永久變形率ε不同，對于試 樣膽存壽命的評估影響非常大。如何能夠更精確的測試出h2是試驗開展過程中的重點工 作，除了嚴格遵循試驗流程，統(tǒng)一規(guī)范試驗試件的解壓時間、靜置時間、測試環(huán)境、測試時間 等細節(jié)外，如何更有效的對試件施加規(guī)定的試驗應(yīng)力才是提高試驗精度的核屯、所在?；?此，本實施例提供了一套輔助限位工裝，來實現(xiàn)提高壓縮永久變形試驗精度的目的。
[0035] 本實施例的抑制彎扭變形的材料加速膽存試驗工裝如圖2所示，包括固定支架1、 壓板2、兩根壓條3、兩個限位工裝4和抗彎扭壓縮永久變形試驗工裝。
[0036] 固定支架1的形狀如圖2所示，包括一個底面1-1和兩個側(cè)面1-2,形成"U型"結(jié) 構(gòu)，底面上開有兩個平行的長條形槽1-3,每個側(cè)面上開有兩個"」"型凹槽1-4,兩個側(cè)面 1-2上的凹槽1-4位置相對應(yīng)；長條形槽1-3的深度略小于抗彎扭壓縮永久變形試驗工裝 中螺栓7的螺栓帽的厚度，長條形槽1-3的寬度略大于螺栓帽的寬度，起到限位固定的作 用。
[0037] 壓塊2的形狀如圖3所示，為兩邊帶有外沿的"Π"型板狀結(jié)構(gòu)，包括中間凸起部 分和兩個外沿，壓塊2的總長度與固定支架1的底面長度一致。
[0038] 壓條3的形狀如圖4所示，為柱體結(jié)構(gòu)，壓條3的