多角度界面粘接強(qiáng)度測(cè)試裝置及其測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多角度界面粘接強(qiáng)度測(cè)試裝置及其測(cè)試方法，該裝置包括兩組連接柱和安裝面板，兩組安裝面板之間設(shè)有固定待測(cè)試試件的插孔和凹槽，所述安裝面板上設(shè)有多個(gè)通孔，連接柱通過通孔與安裝面板固定連接。兩組安裝面板之間還設(shè)有定位板，安裝面板上均設(shè)有與定位板配合的定位槽。該裝置功能齊全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、拆卸安裝方便，具有很強(qiáng)的通用性，稍作改變，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度粘接強(qiáng)度性能測(cè)試，達(dá)到多角度地表征和考核界面粘接性能的目的。
【專利說明】
多角度界面粘接強(qiáng)度測(cè)試裝置及其測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于界面粘接性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多角度界面粘接強(qiáng)度測(cè)試裝置及其測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]
在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與制造過程中，界面粘接性能是其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，直接關(guān)系到產(chǎn)品安全性、可靠性以及使用壽命。目前，通常采用扯離法和剪切法進(jìn)行性能驗(yàn)證與表征，其實(shí)分別表征垂直和平行于粘接面方向施加拉力時(shí)，試樣破壞時(shí)所達(dá)到的應(yīng)力。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用過程中受到多種載荷的共同作用，應(yīng)力的方向是復(fù)雜多變的，采用單一的方法無法準(zhǔn)確地表征和考核界面粘接性能。
[0003]傳統(tǒng)方法中需要測(cè)試特定角度的界面粘接強(qiáng)度時(shí)，通常是將試樣做成一定角度，其試樣制作復(fù)雜，測(cè)試精度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]
本發(fā)明的目的是提供一種多角度界面粘接強(qiáng)度測(cè)試裝置及其測(cè)試方法，通過該裝置及方法能夠達(dá)到多角度地表征和考核界面粘接性能的目的。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種多角度界面粘接強(qiáng)度測(cè)試裝置，包括兩組連接柱和安裝面板，兩組安裝面板之間設(shè)有固定待測(cè)試試件的插孔和凹槽，所述安裝面板上設(shè)有多個(gè)通孔，連接柱通過通孔與安裝面板固定連接。
[0006]進(jìn)一步的，兩組安裝面板之間還設(shè)有定位板，安裝面板上均設(shè)有與定位板配合的定位槽。所述定位板為L(zhǎng)型;進(jìn)一步的，定位板的兩側(cè)也加工了定位凹槽，定位板的凹槽與安裝面板的定位槽配合，起到限位作用，可以確保安裝完畢后2塊安裝面板在同一個(gè)平面上，受力時(shí)不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。
[0007]進(jìn)一步的，所述安裝面板為1/4個(gè)圓形，多個(gè)通孔沿著圓周設(shè)置。由于通孔沿著圓周均布，使用不同角度的通孔，就可以獲得不同的偏轉(zhuǎn)角，從而能夠確保不同角度界面粘接強(qiáng)度的測(cè)試，可以多設(shè)置幾組，從而獲得更多的所需的偏轉(zhuǎn)角。
[0008]進(jìn)一步的，所述待測(cè)試試件的中心通過螺紋柱穿插后安裝到安裝面板的插孔內(nèi)，螺紋柱的兩端位于凹槽內(nèi)，螺紋柱的兩端還安裝螺母固定。待測(cè)試試件包括兩個(gè)試件和試樣，試樣粘接在兩個(gè)試件之間，試件可以是圓形，也可以是方形。
[0009]進(jìn)一步的，所述螺母為滾花螺母。
[0010]進(jìn)一步的，所述連接柱的一端為圓柱，另一端設(shè)有內(nèi)凹的卡槽，卡槽的兩側(cè)設(shè)有用于固定安裝面板的固定孔。圓柱端還設(shè)有連接孔，用于與拉伸設(shè)備連接。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述卡槽的深度大于安裝面板的邊緣到通孔的距離；確保安裝面板上任意位置的通孔均可以與連接柱的卡槽進(jìn)行固定連接。
[0012]采用所述的裝置測(cè)試試件界面粘接強(qiáng)度的方法，具體步驟為:
1)先在待測(cè)試試件的中心穿入螺紋柱，將螺紋柱穿過兩組安裝面板的插孔，螺紋柱的兩端位于凹槽內(nèi)，然后在螺紋柱的兩端安裝螺母進(jìn)行固定，并將兩組安裝面板固定，再根據(jù)測(cè)試要求，選擇合適位置的通孔，將連接柱通過通孔與安裝面板連接固定，最后將連接柱安裝到拉伸機(jī)上連接，即可進(jìn)行測(cè)試；
2)測(cè)試時(shí)，調(diào)整角度進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，偏轉(zhuǎn)角度計(jì)為α，試驗(yàn)中記錄的最大力值計(jì)為F，試樣粘接面積計(jì)為Α，按下列公式來計(jì)算粘接試件不同角度受力剪切強(qiáng)度和扯離強(qiáng)度即可；
剪切強(qiáng)度=(F/A)sina 扯離強(qiáng)度=(F/A)cosa。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
I)該裝置功能齊全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、拆卸安裝方便，具有很強(qiáng)的通用性，稍作改變，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度粘接強(qiáng)度性能測(cè)試?？梢酝瓿纱郎y(cè)試試件0°?90°之間的多個(gè)不同角度粘接性能的測(cè)試，采用規(guī)定的公式計(jì)算剪切強(qiáng)度或扯離強(qiáng)度。
[0014]2)采用該裝置及測(cè)試方法能夠較好地表征與考核固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)界面在不同角度地粘接強(qiáng)度。
[0015]3)此裝置以及測(cè)試方法已在多個(gè)產(chǎn)品的界面粘接性能監(jiān)控和評(píng)估中進(jìn)行多次運(yùn)用，取得了良好的效果。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供裝置的使用狀態(tài)示意圖。
[0017]圖2為安裝面板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為連接柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖1-3來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。
[0020]—種多角度界面粘接強(qiáng)度測(cè)試裝置，包括兩組連接柱I和安裝面板2，兩組安裝面板2之間設(shè)有固定待測(cè)試試件6的插孔3和凹槽4，所述安裝面板2上設(shè)有多個(gè)通孔5，連接柱I通過通孔5與安裝面板2固定連接。
[0021]進(jìn)一步的，兩組安裝面板2之間還設(shè)有定位板7，安裝面板2上均設(shè)有與定位板配合的定位槽8。
[0022]進(jìn)一步的，所述定位板為L(zhǎng)型。
[0023]進(jìn)一步的，所述安裝面板2為1/4個(gè)圓形，通孔5沿著圓周設(shè)置。
[0024]進(jìn)一步的，所述待測(cè)試試件6的中心通過螺紋柱9穿插后安裝到安裝面板2的插孔3內(nèi)，螺紋柱的兩端位于凹槽4內(nèi)，螺紋柱的兩端還安裝螺母10固定。
[0025]進(jìn)一步的，所述螺母10為滾花螺母。
[0026]進(jìn)一步的，所述連接柱的一端為圓柱，另一端設(shè)有內(nèi)凹的卡槽11，卡槽11的兩側(cè)設(shè)有用于固定安裝面板的固定孔12。
[0027]進(jìn)一步的，所述卡槽11的深度大于安裝面板2的邊緣到通孔的距離。
[0028]采用所述的裝置測(cè)試試件界面粘接強(qiáng)度的方法，具體步驟為:
1)先在待測(cè)試試件的中心穿入螺紋柱，將螺紋柱穿過兩組安裝面板的插孔，螺紋柱的兩端位于凹槽內(nèi)，然后在螺紋柱的兩端安裝螺母進(jìn)行固定，并將兩組安裝面板固定，再根據(jù)測(cè)試要求，選擇合適位置的通孔，將連接柱通過通孔與安裝面板連接固定，最后將連接柱安裝到拉伸機(jī)上連接，即可進(jìn)行測(cè)試；
2)測(cè)試時(shí)，調(diào)整角度進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，偏轉(zhuǎn)角度計(jì)為α，試驗(yàn)中記錄的最大力值計(jì)為F，試樣粘接面積計(jì)為Α，按下列公式來計(jì)算粘接試件不同角度受力剪切強(qiáng)度和扯離強(qiáng)度即可；
剪切強(qiáng)度=(F/A)sina 扯離強(qiáng)度=(F/A)cosa。
[0029]實(shí)施例1:
試樣為橡膠，制作時(shí)，將橡膠用膠粘劑粘接在兩個(gè)試件中間，成為待測(cè)試試件，安裝在該裝置上進(jìn)行多角度測(cè)試。
[0030]當(dāng)偏轉(zhuǎn)角為O度，F(xiàn)為100N，A為4cm2，剪切強(qiáng)度為0，扯離強(qiáng)度為25N/ cm2；
偏轉(zhuǎn)角為30度，F(xiàn)為100N，A為4cm2，剪切強(qiáng)度為12.5 N/ cm2，扯離強(qiáng)度為21.7N/ cm2；
偏轉(zhuǎn)角為60度，F(xiàn)為100N，A為4cm2，剪切強(qiáng)度為21.7 N/ cm2，扯離強(qiáng)度為12.5 N/ cm2； 偏轉(zhuǎn)角為90度，F(xiàn)為100N，A為4cm2，剪切強(qiáng)度為25 N/ cm2，扯離強(qiáng)度為O。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多角度界面粘接強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:包括兩組連接柱(I)和安裝面板(2)，兩組安裝面板(2)之間設(shè)有固定待測(cè)試試件(6)的插孔(3)和凹槽(4)，所述安裝面板(2)上設(shè)有多個(gè)通孔(5)，連接柱(I)通過通孔(5)與安裝面板(2)固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:兩組安裝面板(2)之間還設(shè)有定位板(7)，安裝面板(2)上均設(shè)有與定位板配合的定位槽(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于:所述定位板為L(zhǎng)型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述安裝面板(2)為1/4個(gè)圓形，通孔(5)沿著圓周設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述待測(cè)試試件(6)的中心通過螺紋柱(9)穿插后安裝到安裝面板(2)的插孔(3)內(nèi)，螺紋柱的兩端位于凹槽(4)內(nèi)，螺紋柱的兩端還安裝螺母(10)固定。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于:所述螺母(10)為滾花螺母。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述連接柱的一端為圓柱，另一端設(shè)有內(nèi)凹的卡槽(11)，卡槽(11)的兩側(cè)設(shè)有用于固定安裝面板的固定孔(12)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于:所述卡槽(11)的深度大于安裝面板(2)的邊緣到通孔的距離。9.采用權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的裝置測(cè)試試件界面粘接強(qiáng)度的方法，其特征在于，具體步驟為: 1)先在待測(cè)試試件的中心穿入螺紋柱，將螺紋柱穿過兩組安裝面板的插孔，螺紋柱的兩端位于凹槽內(nèi)，然后在螺紋柱的兩端安裝螺母進(jìn)行固定，并將兩組安裝面板固定，再根據(jù)測(cè)試要求，選擇合適位置的通孔，將連接柱通過通孔與安裝面板連接固定，最后將連接柱安裝到拉伸機(jī)上連接，即可進(jìn)行測(cè)試； 2)測(cè)試時(shí)，調(diào)整角度進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，偏轉(zhuǎn)角度計(jì)為α，試驗(yàn)中記錄的最大力值計(jì)為F，試樣粘接面積計(jì)為Α，按下列公式來計(jì)算粘接時(shí)間不同角度受力剪切強(qiáng)度和扯離強(qiáng)度即可； 剪切強(qiáng)度=(F/A)sina 扯離強(qiáng)度=(F/A)cosa。
【文檔編號(hào)】G01N19/04GK105842159SQ201610162563
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日
【發(fā)明人】吳斌, 劉蘭蘭, 張 浩
【申請(qǐng)人】湖北三江航天江河化工科技有限公司