一種用于測試復合材料高溫壓縮強度的夾具制造技術

本實用新型專利技術公開了一種測試復合材料高溫壓縮強度的夾具，該夾具依靠帶有鋸齒狀梯形塊的自重來夾緊試樣件；梯形塊加工成鋸齒狀是為了減小摩擦力對實驗結果的影響；夾具體采用兩側帶有圓弧面的長方體結構，可保證施加單一方向的載荷，并且能很好的保證加熱效率；在夾具體和試樣件接觸處下部設置有矩形墊塊槽，可方便更換適當的材料，保護受力的夾具易損表面，延長夾具的使用壽命。本實用新型專利技術夾具在測試時，可有效的防止試樣件發生屈曲失效；并且在高溫條件下鋸齒狀梯形塊與試樣件的接觸可減小屈曲效應對實驗結果的影響，從而獲得較真實壓縮強度。本實用新型專利技術亦適用于測試連續纖維增強復合材料的高溫剪切強度。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及機械工藝裝備技術，具體地說，涉及一種用于在高溫下測試連續纖維增強復合材料板試樣壓縮強度的夾具。
技術介紹
高溫壓縮性能是材料機械性能的一個重要方面。連續纖維增強復合材料通常在高溫環境條件下使用，但我國目前還沒有測試這種復合材料高溫壓縮性能的標準方法。“EN12291:2003”標準中，針對陶瓷復合材料板試樣在進行高溫壓縮試驗時會發生屈曲現象；為提高試驗的準確性，即試驗過程中，在試樣的兩對立面放兩個引伸計，其響應的不同將暗示屈曲現象的發生；如果在試驗條件下，不能在試樣上放引伸計，可用如下方法，一是初步室溫測試如果高溫與室溫下的力學性能接近，那么試樣高溫下抗屈曲的能力可在室溫下用兩引伸計進行測試來確定。如果室溫下發生屈曲，則有必要改變試樣尺寸，或用一種輔助工 具；二是兩種不同試樣的測試如果能制備兩種不同厚度的試樣，那么可對兩不同試樣(h和2h)進行試驗，若直到失效結果都一樣，可以認為沒有屈曲問題，否則，應更改厚度(2h和4h)再進行試驗，前一試驗測量模量運用引伸計，第二個試驗利用一較短試樣進行試驗。這兩種試驗的缺點是需要進行多次試驗消除屈曲給壓縮性能的影響；此外試樣的大小也不確定，給工程中帶來了很大的不便。
技術實現思路
為了避免現有技術存在的不足，克服其在獲得真實壓縮強度之前發生屈曲失效的問題，本技術提出一種用于測試復合材料高溫壓縮強度的夾具。采用該夾具測試時，可有效的防止試樣件發生屈曲失效，并且在高溫條件下夾具零部件與試樣件的局部接觸可避免引入較大的摩擦力對實驗結果的影響，從而獲得較真實壓縮強度；既可提高測試結果的準確度，又解決了高溫下使用不同的夾具和提高其使用壽命。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是包括上壓頭、上壓頭墊塊、夾具體、夾具體墊塊、鋸齒狀梯形塊，所述上壓頭為T字形結構的長方體，長方體的兩端部呈臺階狀分別設有上壓頭下弧面和上壓頭上弧面；上壓頭的中間部位設置T字形上壓頭墊塊槽，內置與上壓頭墊塊槽吻合的T子形上壓頭塾塊；所述夾具體為兩側帶有圓弧面的長方體，夾具體中間部位設置凹槽，凹槽內兩側有臺階，臺階的上部側面設有內圓弧面，臺階的下部側面設有斜面，凹槽的下部設置有矩形墊塊槽，內置夾具體墊塊與矩形墊塊槽相吻合；所述鋸齒狀梯形塊的兩側面為鋸齒形狀，一面為鋸齒直面緊靠試樣件，另一面為鋸齒斜面緊靠夾具體的內斜面；鋸齒形狀為頂面呈方形的梯形鋸齒；上壓頭下弧面與夾具體的內圓弧面采用活動配合，鋸齒狀梯形塊放置在夾具體的內斜面部位，且鋸齒斜面與夾具體的內斜面相吻合。所述鋸齒狀梯形塊與夾具體的內斜面上噴涂石墨層。所述鋸齒狀梯形塊斜角為14 18° ,鋸齒間距為0. 8 I. 4mm,鋸齒深度為0. 6 I.2mm。有益效果本技術用于測試復合材料高溫壓縮強度的夾具，依靠帶有鋸齒狀梯形塊的自重來夾緊試樣件；梯形塊加工成鋸齒狀是為了減小摩擦力對實驗結果的影響；夾具體采用兩側帶有圓弧面的長方體結構，可保證施加單一方向的載荷，而且能很好的保證加熱效率；在夾具體和試樣件接觸處下部設置有矩形墊塊槽，可方便更換適當的材料，保護受力的夾具易損表面，延長夾具的使用壽命。本技術測試復合材料高溫壓縮強 度的夾具測試時，可有效的防止試樣件發生屈曲失效；并且在高溫條件下鋸齒狀梯形塊與試樣件的局部接觸可減小屈曲效應對實驗結果的影響，從而獲得較真實壓縮強度。本技術亦適用于測試連續纖維增強復合材料的高溫剪切強度。以下結合附圖和實施方式對本技術一種用于測試復合材料高溫壓縮強度的夾具作進一步詳細說明。圖I為本技術測試復合材料高溫壓縮強度的夾具示意圖。圖2為本技術的上壓頭示意圖。圖3為上壓頭墊塊的示意圖。圖4為本技術的夾具體示意圖。圖5為夾具體側視圖。圖6為夾具體墊塊的示意圖。圖7為本技術的鋸齒狀梯形塊示意圖。圖8為鋸齒狀梯形塊的鋸齒結構圖。圖中I.上壓頭2.上壓頭墊塊3.鋸齒狀梯形塊4.試樣件5.夾具體墊塊6.夾具體7.上壓頭墊塊槽8.上壓頭下弧面9.上壓頭上弧面10.內斜面11.內圓弧面12.矩形墊塊槽13.鋸齒狀梯形塊斜角14.鋸齒狀梯形塊鋸齒直面15.鋸齒狀梯形塊鋸齒斜面具體實施方式本實施例是一種用于測試復合材料高溫壓縮強度的夾具。以用于測試2D_C/SiC復合材料的高溫壓縮強度為實施例。參閱圖I、圖2，本技術測試復合材料高溫壓縮強度的夾具，其包括上壓頭I、上壓頭墊塊2、鋸齒狀梯形塊3、試樣件4、夾具體墊塊5、夾具體6、上壓頭墊塊槽7、上壓頭下弧面8、上壓頭上弧面9、內斜面10、內圓弧面11、矩形墊塊槽12、鋸齒狀梯形塊斜角13、鋸齒狀梯形塊鋸齒直面14、鋸齒狀梯形塊鋸齒斜面15 ;上壓頭I是呈T字形結構的長方體，長方體的兩端分別設有上壓頭下弧面8和上壓頭上弧面9 ;上壓頭I的中間部位設置T字形的上壓頭墊塊槽7，內置與上壓頭墊塊槽7吻合的T字形的上壓頭墊塊2 ;上壓頭I為高溫合金材料，上壓頭墊塊2采用耐磨的SiC陶瓷材料。如圖4、圖5、圖6所示，本技術的夾具體6是兩側帶有圓弧面的長方體，夾具體6中間部位設置凹槽，凹槽內兩側有臺階，臺階的上部側面設有內圓弧面11，臺階下部側面設有內斜面10，凹槽的下部設置有矩形墊塊槽12，內置夾具體墊塊5與矩形墊塊槽12相吻合。鋸齒狀梯形塊3的兩側面為鋸齒形狀,一面為鋸齒狀梯形塊鋸齒直面14緊靠試樣件4，另一面為鋸齒狀梯形塊鋸齒斜面15緊靠夾具體6的內斜面10 ;上壓頭下弧面8與夾具體的內圓弧面11采用活動配合，鋸齒狀梯形塊3放置在夾具體6的內斜面10部位，且鋸齒狀梯形塊鋸齒斜面15與夾具體的內斜面10相吻合。鋸齒狀梯形塊3的鋸齒形狀為頂面帶有方形的梯形鋸齒 。鋸齒狀梯形塊3的斜面角度為14 18° ,鋸齒間距為0. 8 I. 4mm,鋸齒深度為0.6 I. 2mm，參見圖7、圖8。安裝測試( I)將夾具體墊塊5放置在矩形墊塊槽12內；(2)在鋸齒狀梯形塊3與夾具體的內斜面10上噴涂石墨層；(3)將鋸齒狀梯形塊3放置在夾具體的內斜面10上，試樣件4依靠鋸齒狀梯形塊鋸齒直面14放置到位；并將上壓頭墊塊2安裝在上壓頭墊塊槽7內，然后放置在安裝好試樣件4的夾具體6內；(4)將夾具體6安裝到試驗機上進行試驗。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于測試復合材料高溫壓縮強度的夾具，其特征在于包括上壓頭、上壓頭墊塊、夾具體、夾具體墊塊、鋸齒狀梯形塊，所述上壓頭為T字形結構的長方體，長方體的兩端部呈臺階狀分別設有上壓頭下弧面和上壓頭上弧面；上壓頭的中間部位設置T字形上壓頭墊塊槽，內置與上壓頭墊塊槽吻合的T字形上壓頭墊塊；所述夾具體為兩側帶有圓弧面的長方體，夾具體中間部位設置凹槽，凹槽內兩側有臺階，臺階的上部側面設有內圓弧面，臺階的下部側面設有斜面，凹槽的下部設置有矩形墊塊槽，內置夾具體墊塊與矩形墊塊槽相吻合；所述鋸齒狀梯形塊的兩側面為鋸齒形狀，一面為鋸齒直面緊靠試樣件，另一面為鋸齒斜面緊靠夾具體的內斜面，鋸齒形狀為頂面呈方形的梯形鋸齒；上壓頭下弧面與夾具體的內圓弧面采用活動配合，鋸齒狀梯形塊放置在夾具體的內斜面部位，且鋸齒斜面與夾具體的內斜面相吻合。

【技術特征摘要】
1.一種用于測試復合材料高溫壓縮強度的夾具，其特征在于包括上壓頭、上壓頭墊塊、夾具體、夾具體墊塊、鋸齒狀梯形塊，所述上壓頭為T字形結構的長方體，長方體的兩端部呈臺階狀分別設有上壓頭下弧面和上壓頭上弧面；上壓頭的中間部位設置T字形上壓頭墊塊槽，內置與上壓頭墊塊槽吻合的T字形上壓頭墊塊；所述夾具體為兩側帶有圓弧面的長方體，夾具體中間部位設置凹槽，凹槽內兩側有臺階，臺階的上部側面設有內圓弧面，臺階的下部側面設有斜面，凹槽的下部設置有矩形墊塊槽，內置夾具體墊塊與矩形墊塊槽相吻合；所述鋸齒狀梯形塊的兩側面為鋸齒形狀...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張程煜，緱建杰，喬生儒，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：實用新型
國別省市：