用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具、夾具組件、測試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及復(fù)合材料性能測試工裝領(lǐng)域，特別涉及一種用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具、夾具組件及測試儀，用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具包括卡持件，所述的卡持件上設(shè)有用于使纖維材料穿過并卡持微滴小球的卡縫，所述的卡縫的開口設(shè)置在卡持件的邊沿，解決了目前的可動(dòng)夾具測試時(shí)易損壞微滴小球的問題。
【專利說明】
用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具、夾具組件、測試儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及復(fù)合材料性能測試工裝領(lǐng)域，特別涉及一種用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具、夾具組件、測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合材料發(fā)展前景廣闊，已應(yīng)用于航空、航天、汽車、運(yùn)動(dòng)器材、建筑等多種行業(yè)領(lǐng)域。目前復(fù)合材料的界面粘結(jié)性能問題是研究者研究的熱點(diǎn)，尤其微脫粘法備受研究者的青睞。纖維和基體界面是限位增強(qiáng)或增韌復(fù)合材料的管件組分之一，對(duì)復(fù)合材料的微觀力學(xué)性能起著重要的作用。界面剪切強(qiáng)度是界面粘接強(qiáng)度中最重要的力學(xué)參數(shù)，纖維和基體間的應(yīng)力傳遞是通過界面進(jìn)行的，界面粘接強(qiáng)度將直接影響應(yīng)力傳遞，進(jìn)而影響復(fù)合材料的宏觀力學(xué)性能。微觀力學(xué)性能試驗(yàn)是一種研究微觀界面性能的有效方法，主要研究試驗(yàn)的集合尺寸、裂紋引發(fā)與擴(kuò)展等因素與復(fù)合材料力學(xué)性能之間的本質(zhì)關(guān)系，微觀力學(xué)性能試驗(yàn)主要包括單絲拔出試驗(yàn)，單絲頂出試驗(yàn)，微球脫粘試驗(yàn)和纖維斷裂實(shí)驗(yàn)，由于制樣簡單，實(shí)驗(yàn)過程方便有效，微球脫粘實(shí)驗(yàn)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
[0003]微球脫粘方法是將纖維材料垂直埋入一滴呈對(duì)稱形狀的樹脂滴中進(jìn)行固化，在保證復(fù)合材料試樣截面與纖維材料軸向垂直的前提下，使纖維材料與樹脂滴發(fā)生脫粘，記錄下最大的脫粘載荷，計(jì)算出截面的剪切強(qiáng)度。目前常用的測試夾具組件包括固定夾具和可動(dòng)夾具，在使用時(shí)一般將纖維材料的一端直接固定在固定夾具上，將設(shè)置在纖維材料另一端的樹脂滴由可動(dòng)夾具夾持并帶動(dòng)樹脂滴移動(dòng)直至與纖維材料分離，但是目前的可動(dòng)夾具由于直接夾持在小球上，容易損壞小球，固定夾具夾頭夾的太緊容易使纖維材料發(fā)生斷裂，造成試驗(yàn)的重復(fù)性，工作量大，測試效率低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具，以解決目前利用微脫粘法測試時(shí)使用的可動(dòng)夾具易損壞微滴小球的問題；另外，本實(shí)用新型的目的還在于提供一種使用上述可動(dòng)夾具的用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件及用于測試復(fù)合材料性能的測試儀。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具，包括卡持件，所述的卡持件上設(shè)有用于使纖維材料穿過并卡持微滴小球的卡縫，所述的卡縫的開口設(shè)置在卡持件的邊沿。
[0006]所述的卡持件上還設(shè)有與卡縫連通用于將微滴小球卡持在設(shè)定位置的卡槽。
[0007]所述的卡槽設(shè)置在卡縫的兩端之間。
[0008]所述的卡槽為半球形槽。
[0009]所述的卡持件為卡持板，所述的卡槽設(shè)置在卡持板的幾何中心。
[0010]—種用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件，包括相對(duì)設(shè)置的可動(dòng)夾具和用于固定纖維材料一端的固定夾具，所述的可動(dòng)夾具包括卡持件，所述的卡持件上設(shè)有用于使纖維材料穿過并卡持微滴小球的卡縫，所述的卡縫的開口設(shè)置在卡持件的邊沿。
[0011]所述的卡持件上還設(shè)有與卡縫連通用于將微滴小球卡持在設(shè)定位置的卡槽，所述的卡槽的開口朝向背向固定夾具的方向。
[0012]所述的卡槽設(shè)置在所述的卡縫的兩端之間，所述的卡持件為卡持板，所述的卡槽為設(shè)置在卡持板幾何中心的半球形槽。
[0013]所述的固定夾具與可動(dòng)夾具相對(duì)設(shè)置且結(jié)構(gòu)相同。
[0014]—種用于測試復(fù)合材料性能的測試儀，包括夾具組件，所述的夾具組件包括相對(duì)設(shè)置的可動(dòng)夾具和用于固定纖維材料一端的固定夾具，所述的可動(dòng)夾具包括卡持件，所述的卡持件上設(shè)有用于使纖維材料穿過并卡持微滴小球的卡縫，所述的卡縫的開口設(shè)置在卡持件的邊沿。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型的用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具的卡持件上設(shè)有用于卡持微滴小球的卡縫，使用時(shí)將纖維材料一端的微滴小球卡持在卡縫上，微滴小球在卡縫的卡持下與纖維材料分離，得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，與目前的直接夾持微滴小球的可動(dòng)夾具相比，本實(shí)用新型的用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具在使用時(shí)，微滴小球與可動(dòng)夾具的卡持件卡接配合，解決了直接夾持微滴小球?qū)е聯(lián)p壞微滴小球的問題。
[0016]更進(jìn)一步的，卡持件上還設(shè)有與卡縫連通用于將微滴小球卡持在設(shè)定位置的卡槽，使用時(shí)可以將纖維材料上的微滴小球安裝在卡槽內(nèi)，使微滴小球保持在設(shè)定的位置不會(huì)左右移動(dòng)。
[0017]更進(jìn)一步的，所述的卡槽設(shè)置在卡縫的兩端之間，使用時(shí)可以根據(jù)需要方便地調(diào)整纖維材料與卡接件的相對(duì)角度。
[0018]另外，本實(shí)用新型的一種用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件包括相對(duì)設(shè)置的固定夾具與可動(dòng)夾具，固定夾具的結(jié)構(gòu)與可動(dòng)夾具的結(jié)構(gòu)相對(duì)并相對(duì)設(shè)置，固定夾具也通過設(shè)置在固定夾具上的卡槽與微滴小球連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維材料的固定，避免了固定夾具直接夾持纖維材料造成纖維材料的碎斷問題。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的一種用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件的具體實(shí)施例的可動(dòng)夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1中卡持板的俯視圖；
[0021]圖3為圖1中卡持板的剖視圖；
[0022]圖4為圖2中卡槽的剖視圖；
[0023]圖5為圖3中卡槽的剖視圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型的一種用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件的具體實(shí)施例中待測試的纖維試樣的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。
[0026]本實(shí)用新型的一種用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件的具體實(shí)施例，該夾具組件包括相對(duì)設(shè)置的固定夾具和可動(dòng)夾具，所述的固定夾具和可動(dòng)夾具的結(jié)構(gòu)相同，如圖1至圖6所示，可動(dòng)夾具包括上梁桿4、下梁桿1、擋板3、用于與拉伸試驗(yàn)機(jī)連接的螺桿5及卡持板2，所述的上梁桿4橫向設(shè)置，螺桿5固定設(shè)置在上梁桿4上。
[0027]擋板3包括左右豎直設(shè)置的第一、二擋板，上梁桿4的兩端分別通過螺釘連接在第一擋板31和第二擋板32的上端，下梁桿I包括水平橫向設(shè)置在第一擋板下端的第一、二下梁桿，第一、二下梁桿設(shè)置在與可動(dòng)夾具軸向垂直的同一平面內(nèi)，第三、四下梁桿橫向設(shè)置在第二擋板的下端，第一、二下梁桿與第三、四下梁桿對(duì)稱設(shè)置，卡持板2為方形，并在方形的四角處分別設(shè)置有用于與固定孔21相對(duì)應(yīng)的第一、二、三、四下梁桿，卡持板2通過螺釘固定在下梁桿上?？ǔ职?上設(shè)有用于卡持微滴小球的直線型的卡縫23，卡縫23的開口設(shè)置在卡持板2的邊沿，卡持件2上還設(shè)有與卡縫23連通用于將微滴小球卡持在設(shè)定位置卡槽22，卡槽22處于卡縫23的兩端之間，卡槽22設(shè)置在卡持板21的幾何中心處，卡槽22為與微滴小球形狀相適應(yīng)的半球形槽?？ú?2的開口朝向可動(dòng)夾具移動(dòng)的方向，即背向固定夾具的方向。纖維材料可以沿卡縫23從卡持板2邊沿進(jìn)入卡槽22內(nèi)，然后調(diào)整纖維材料上的微滴小球與卡槽22的相對(duì)位置，使微滴小球卡在卡槽22內(nèi)。固定夾具與可動(dòng)夾具的結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。
[0028]使用該夾具組件測試?yán)w維復(fù)合材料性能的方法如下:a、在纖維材料6的兩端分別設(shè)置微滴小球61、微滴小球62;b、將固定夾具和可動(dòng)夾具固定在測試儀上，待纖維材料上的微滴小球凝固后，使纖維材料6從卡持板2上的卡縫23進(jìn)入卡槽22內(nèi)，然后調(diào)整微滴小球61與卡槽22的相對(duì)位置使微滴小球61卡在卡槽22內(nèi)；C、將纖維材料6從固定夾具的卡持板的卡縫進(jìn)入卡槽，調(diào)整可動(dòng)夾具，同時(shí)調(diào)整微滴小球62與固定夾具上的卡槽的位置直到微滴小球62進(jìn)入固定夾具上的卡槽內(nèi)，確保纖維材料處于垂直狀態(tài);d、啟動(dòng)萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到剪切力與位移或者剪切力與時(shí)間的曲線圖。
[0029]本實(shí)用新型的一種用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具的具體實(shí)施例:該用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具與上述一種用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件的具體實(shí)施例中所述的可動(dòng)夾具的結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。
[0030]本實(shí)用新型的一種用于測試復(fù)合材料性能的測試儀的具體實(shí)施例:該測試儀包括用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件，該用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件與上述一種用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件的具體實(shí)施例中所述的結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。
[0031]在本實(shí)用新型的一種用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具、夾具組件、測試儀的其他實(shí)施例中，上述卡持板還可以是卡塊;上述固定夾具還可以為夾持式的固定夾具;上述可動(dòng)夾具與固定夾具還可以水平設(shè)置，萬能試驗(yàn)機(jī)也還可以是水平測力的微球脫粘測試儀；上述螺桿也還可以不設(shè)，使用時(shí)直接使用萬能試驗(yàn)機(jī)的自帶夾具夾持在上梁桿上；上述卡縫還可以不貫穿整個(gè)卡槽，而是僅貫穿整個(gè)半球形槽的一半即可即半球形槽位于卡縫的一端，當(dāng)然上述半球形槽還可以是方槽或者橢圓形槽等其他形狀的卡槽，卡槽的位置也可以不設(shè)置在卡持板的幾何中心，根據(jù)實(shí)際需要，可以設(shè)置在靠近卡持板的一邊的位置;卡持件上也還可以不設(shè)卡槽，僅靠卡縫卡持住微滴小球即可；上述固定夾具也可以不與可動(dòng)式夾具的結(jié)構(gòu)相同，固定夾具可以僅設(shè)有帶有卡槽的卡持板，其上下梁桿及擋板組成的支撐架可以是方形箱體結(jié)構(gòu)等其他支撐架結(jié)構(gòu);上述卡縫也可以曲線型的卡縫。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具，其特征在于:包括卡持件，所述的卡持件上設(shè)有用于使纖維材料穿過并卡持微滴小球的卡縫，所述的卡縫的開口設(shè)置在卡持件的邊沿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具，其特征在于:所述的卡持件上還設(shè)有與卡縫連通用于將微滴小球卡持在設(shè)定位置的卡槽。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具，其特征在于:所述的卡槽設(shè)置在卡縫的兩端之間。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具，其特征在于:所述的卡槽為半球形槽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于測試復(fù)合材料性能的可動(dòng)夾具，其特征在于:所述的卡持件為卡持板，所述的卡槽設(shè)置在卡持板的幾何中心。6.—種用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件，其特征在于:包括相對(duì)設(shè)置的可動(dòng)夾具和用于固定纖維材料一端的固定夾具，所述的可動(dòng)夾具包括卡持件，所述的卡持件上設(shè)有用于使纖維材料穿過并卡持微滴小球的卡縫，所述的卡縫的開口設(shè)置在卡持件的邊沿。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件，其特征在于:所述的卡持件上還設(shè)有與卡縫連通用于將微滴小球卡持在設(shè)定位置的卡槽，所述的卡槽的開口朝向背向固定夾具的方向。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件，其特征在于:所述的卡槽設(shè)置在所述的卡縫的兩端之間，所述的卡持件為卡持板，所述的卡槽為設(shè)置在卡持板幾何中心的半球形槽。9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的用于測試復(fù)合材料性能的夾具組件，其特征在于:所述的固定夾具與可動(dòng)夾具相對(duì)設(shè)置且結(jié)構(gòu)相同。10.—種用于測試復(fù)合材料性能的測試儀，包括夾具組件，其特征在于:所述的夾具組件包括相對(duì)設(shè)置的可動(dòng)夾具和用于固定纖維材料一端的固定夾具，所述的可動(dòng)夾具包括卡持件，所述的卡持件上設(shè)有用于使纖維材料穿過并卡持微滴小球的卡縫，所述的卡縫的開口設(shè)置在卡持件的邊沿。
【文檔編號(hào)】G01N19/04GK205506656SQ201620252182
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】梁寧納, 郭海偉, 喬月月, 王麥, 王一麥, 周苗苗, 李俊姣
【申請(qǐng)人】鄭州四維特種材料有限責(zé)任公司