(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221438569.2 (22)申请日 2022.06.10 (73)专利权人 海鹰航空通用装备有限责任公司 地址 102445 北京市房山区长阳镇昊天北 大街48号208号楼四层 (72)发明人 石晓飞　彭建平　于佰明　刘丰睿　 王亚茹　温永海　田雪　 (51)Int.Cl. G01N 3/04(2006.01) (54)实用新型名称 一种防失稳夹具 (57)摘要 本实用新型提出一种防失稳夹具， 包括紧固 单元、 夹持板 单元、 长夹板 单元和短夹板单元， 试 件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持， 长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配 合， 试件、 长夹板单元和短夹板单元通过紧固单 元和夹持板单元固定连接。 本实用新型能够高效 快速的定位并安装MT试件， 可以为金属断裂韧性 和疲劳裂纹扩 展速率测试 试验预制裂纹。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 218003085 U 2022.12.09 CN 218003085 U 1.一种防失稳夹具， 其特征在于： 包括紧固单元、 夹持板单元、 长夹板单元和短夹板单 元， 试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持， 长夹板单元 的凸起端与短夹板单元 的凹槽端配合， 试件、 长 夹板单元和短夹 板单元通过紧 固单元和夹持板单 元固定连接 。 2.一种防失稳夹具， 其特征在于： 包括紧固单元、 U型夹具单元、 销轴单元、 夹持板单元、 长夹板单元和短夹板单元， 试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持， 长夹板单元 的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合试件、 长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持 板单元固定连接， U 型夹具单元通过销轴单元安装在长夹板单元和短夹板单元中部， 试验机 液压夹头夹持U型夹具 单元。 3.根据权利要求1或2所述的一种防失稳夹具， 其特征在于： 所述的长夹板单元由一对 长夹板构成， 所述的长夹板在厚度方向上加工成 台阶状结构， 台阶状结构互相配合， 将试件 一端夹持在两个长夹板之间； 所述的短夹板单元 由一对短夹板构成， 所述的短夹板在厚度 方向上加工成台阶状结构， 台阶状结构互相配合， 将试件另一端夹持在两个短夹 板之间。 4.根据权利要求3所述的一种防失稳夹具， 其特征在于： 所述的长夹板的一端为凸起结 构， 在凸起结构上加工观察裂纹变化的观察窗； 所述的短夹板一端为凹槽结构， 与长夹板的 凸起结构配合。 5.根据权利要求4所述的一种防失稳夹具， 其特征在于： 所述的凸起结构和凹槽结构对 接面上加工成楔形。 6.根据权利要求4所述的一种防失稳夹具， 其特征在于： 所述的夹持板单元由一对夹持 板构成， 一对夹持板 分别安装在防失稳夹具两侧， 一个夹持板安装在长夹板单元外侧， 另一 个夹持板安装在短夹 板单元外侧。 7.根据权利要求4所述的一种防失稳夹具， 其特征在于： 所述的长夹板和短夹板两侧加 工与紧固单元配合的安装孔， 长 夹板中部加工用于与销轴单 元的配合的安装孔。 8.根据权利要求6所述的一种防失稳夹具， 其特 征在于： 所述的夹持板中部加工豁口。 9.根据权利要求4所述的一种防失稳夹具， 其特征在于： 所述的长夹板或短夹板最薄厚 度处不小于 5t， t为试件厚度； 观察 孔宽度不超过 试验件宽度的0.8倍。 10.根据权利要求2所述的一种防失稳夹具， 其特征在于： 所述的U型夹具单元为U型夹 和直夹板构成的叉形结构， U 型夹夹持在长夹板单元和短夹板单元中部， 通过销轴单元与长 夹板单元和短夹 板单元固定连接， 直夹 板用于试验机液压 夹头夹持。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218003085 U 2一种防失稳夹具 技术领域 [0001]本实用新型涉及一种防失稳夹具， 具体涉及一种MT(Middle  Tension)试件在压 ‑ 压循环载荷下 预制裂纹的防失稳夹具， 属于金属材 料断裂力学研究技 术领域。 背景技术 [0002]线弹性断裂力学研究的是尖锐裂 纹， 因此在开始断裂韧性和疲劳裂 纹扩展速率测 试试验之前， 都需要进 行预制裂纹， 过去主要采用拉 ‑拉循环载荷预制裂纹， 但是有文 献(On  generating  fatigue crack growth thresholds[J].International  Journal of  Fatigue,2003.)研究表 明这种方法会引起比较高的裂纹闭合载荷和远距离裂纹表面闭合 现象， 因此美 国密西西比大学 的纽曼教授团队提出了一种新的裂纹扩展阈值测试方法， 与 传统测试方法相比， 最大的区别就是由拉 ‑拉循环载荷预制裂纹变成压 ‑压循环载荷预制裂 纹。 [0003]由于目前还没有MT试件在压 ‑压循环载荷下预制裂纹的试验标准， 因此试验夹具 也没有统一的形式。 在ASTM  D6484试验标准中给出了复合材料开孔板压缩 试验夹具， 如图1 所示。 在静力压缩载荷下， 传统夹具能够很好的保护开孔复合材料， 防止其出现失稳破坏， 然而它并不能完全满足MT 试件在压 ‑压循环载荷下进 行预制裂纹试验的要求。 首先， 与静力 加载相比， 压 ‑压循环载荷属于重复加载， 加载过程中由于振动可能出现紧固螺栓松动， 试 件失稳等情况； 其次， 传统夹具的观察孔(如图1中01所示)较小， 不适合对预制裂纹过程的 观测， 特别是裂纹扩展后很容易超出观察孔的范围； 最后， 试验机为传统夹具施加压缩载荷 时， 必须使用专门的压缩夹 头， 这严重限制了 夹具的应用范围。 实用新型内容 [0004]本实用新型的目的在于克服现有技 术不足之一， 提供一种防失稳夹具。 [0005]本实用新型的技术解决方案： 一种防失稳夹具， 包括紧固单元、 夹持板单元、 长夹 板单元和短夹板单元， 试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持， 长夹板单元 的凸 起端与短夹板单元 的凹槽端配合， 试件、 长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板 单元固定连接 。 [0006]一种防失稳夹具， 包括紧固单元、 U型夹具单元、 销轴单元、 夹持板单元、 长夹板单 元和短夹板单元， 试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持， 长夹板单元 的凸起端 与短夹板单元的凹槽端配合试件、 长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固 定连接， U 型夹具单元通过销轴单元安装在长夹板单元和短夹板单元中部， 试验机液压夹头 夹持U型夹具 单元。 [0007]本实用新型与现有技 术相比的有益效果： [0008](1)本实用新型能够高效快速的定位并安装MT试件， 可以为金属断裂韧性和疲劳 裂纹扩展速率测试 试验预制裂纹； [0009](2)本实用新型有效改善了紧固条件， 优化观察孔尺寸， 同时在一定程度上扩大应说　明　书 1/4 页 3 CN 218003085 U 3