用于測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)復(fù)合材料低溫力學(xué)拉伸性能的夾具由形狀結(jié)構(gòu)一致底面相對(duì)放置的上、下夾頭組成；上、下夾頭均由夾頭主體、導(dǎo)向螺桿和齒牙元件組成；夾頭主體左、右側(cè)面上部為弧面；夾頭主體前表面上部設(shè)一貫通前后面的水平通孔；夾頭主體前表面下部設(shè)一貫通前、后及底面的上寬下窄的錐形通槽；錐形通槽左右兩側(cè)面上裝齒牙相對(duì)的齒牙元件；齒牙元件底面有垂向?qū)蚧郏坏酌媾c鋸齒面向下延伸呈8～10°夾角；夾頭主體左、右側(cè)面下部分別設(shè)上下排列內(nèi)裝導(dǎo)向螺栓的螺紋孔，導(dǎo)向螺栓的柱形端部伸進(jìn)并在垂向?qū)蚧蹆?nèi)滑動(dòng)；具有安裝方便、導(dǎo)向準(zhǔn)確、有效克服低溫下試樣與夾具間的打滑，適于標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)纖維復(fù)合材料材在低溫下的拉伸力學(xué)性能測(cè)試。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種試驗(yàn)夾具，特別涉及一種用于測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)復(fù)合材料啞鈴型板材小試樣室溫 4. 2K拉伸力學(xué)性能的測(cè)試夾具。
技術(shù)介紹
目前隨著新型纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的不斷涌現(xiàn)，其優(yōu)良的力學(xué)性能、與同等體積的金屬相比質(zhì)量小等特點(diǎn)獲得了廣泛的關(guān)注。特別是一些纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在國(guó)防、航天及民用領(lǐng)域潛在的應(yīng)用前景，研究并獲得相關(guān)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的低溫力學(xué)拉伸性能，特別是超低溫(77K至4.2K)力學(xué)性能顯得尤為迫切。但是目前鑒于以下原因的束縛有些纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的低溫力學(xué)拉伸性能測(cè)試不能有效地進(jìn)行。I、目前纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在室溫下的拉伸力學(xué)性能測(cè)試多數(shù)依照國(guó)標(biāo)采用尺寸 比較大的啞鈴型或長(zhǎng)條形板材試樣進(jìn)行測(cè)試。鑒于一些纖維增強(qiáng)復(fù)合材料如玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在超低溫下抗拉強(qiáng)度與室溫相比有顯著的增加、室溫下測(cè)試時(shí)使用的夾具耐低溫的性能有限、低溫夾持時(shí)試樣與夾具間打滑、肩扛式夾具容易擠壓破壞試樣、低溫杜瓦內(nèi)的測(cè)試空間有限等外界環(huán)境的束縛，測(cè)試不能有效的進(jìn)行。2、目前材料的超低溫(77K至4. 2K)力學(xué)性能測(cè)試多數(shù)采用的是液氦作冷源。我國(guó)是一個(gè)貧氦的國(guó)家，現(xiàn)在的液氦全需要進(jìn)口，價(jià)格極其昂貴并受制于人，因此在獲得有效數(shù)據(jù)的同時(shí)應(yīng)盡量的縮小測(cè)試試樣尺寸來(lái)節(jié)省有限的寶貴資源液氦。由于以上兩個(gè)方面條件的限制，需要采用國(guó)標(biāo)或ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的啞鈴型板材小試樣來(lái)完成低溫力學(xué)性能測(cè)試。采用啞鈴型板材小試樣進(jìn)行測(cè)試可以有效地克服低溫杜瓦測(cè)試空間有限的困難，并能節(jié)省一部分冷卻用的液氦。但是目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有有效地用來(lái)測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)復(fù)合材料在低溫乃至超低溫下的拉伸力學(xué)性能的夾持工裝，主要存在的問(wèn)題是夾具在試樣的拉伸過(guò)程中不能導(dǎo)向、測(cè)試試樣拉伸時(shí)發(fā)生打滑傾斜、夾具本身受力時(shí)變形較大等。所以研究纖維增強(qiáng)復(fù)合材料試樣低溫拉伸力學(xué)性能測(cè)試的試驗(yàn)夾具具有非常重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)目的在于提供一種用于測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)復(fù)合材料板材小試樣拉伸力學(xué)測(cè)試夾具，其具有安裝方便，導(dǎo)向準(zhǔn)確，抗變形能力強(qiáng)，適用于多種標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的測(cè)試，具有適用于室溫 4. 2K(室溫至液氦沸點(diǎn)溫度)廣闊測(cè)試溫區(qū)的特點(diǎn)。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案如下本專(zhuān)利技術(shù)提供的用于測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)復(fù)合材料低溫力學(xué)拉伸性能的測(cè)試夾具，其由形狀結(jié)構(gòu)完全一致的底面相對(duì)放置的上夾頭I和下夾頭2組成；所述上夾頭I和所述下夾頭2均由夾頭主體10、導(dǎo)向螺桿11和齒牙元件12組成；所述夾頭主體10的左側(cè)面101和右側(cè)面102的上部均為半徑60 70mm弧面；所述夾頭主體10的前表面100上部設(shè)有一個(gè)貫通前后表面的水平通孔13 ;所述夾頭主體10前表面100下部設(shè)有一個(gè)貫通前、后表面及底面的上寬下窄的錐度為15 18°的錐形通槽；所述錐形通槽的左右兩側(cè)面上分別安裝齒牙相對(duì)的齒牙元件12 ；所述齒牙元件12具有一個(gè)帶有垂向?qū)蚧?4的底面和一個(gè)具有鋸齒牙的鋸齒面；所述底面與所述鋸齒面向下延伸呈8 10°夾角；所述夾頭主體10的左側(cè)面101下部和右側(cè)面102下部分別設(shè)有上下排列的通向所述錐形通槽的螺紋孔，其螺紋孔內(nèi)安裝導(dǎo)向螺栓11，所述導(dǎo)向螺栓11伸進(jìn)所述垂向?qū)蚧?4之內(nèi)的柱形端部長(zhǎng)度為2 4mm,直徑為4 5mm,所述導(dǎo)向螺栓11的柱形端部在垂向?qū)蚧?4內(nèi)滑動(dòng)；所述齒牙元件12的鋸齒牙向上的傾角為40 50° ;鋸齒牙齒高為I I. 5mm ;所述兩個(gè)齒牙元件12齒端相隔I 4_ ;兩個(gè)齒牙元件12的相鄰鋸齒的齒間隔為I 4_。所述的上夾頭I和下夾頭2的材質(zhì)一致，并以不銹鋼材質(zhì)為較佳。 本專(zhuān)利技術(shù)提供的用于測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)復(fù)合材料板材小試樣拉伸力學(xué)測(cè)試夾具具有以下優(yōu)點(diǎn)I、適用于不同纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材小試樣的拉伸力學(xué)性能測(cè)試；2、安裝方便、加持牢固試樣與夾具間不打滑、試樣拉伸過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)傾斜導(dǎo)向性良好、夾具主體不變形等；3、適用于寬的溫度范圍(室溫 4· 2K);4、可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)試樣的測(cè)試，節(jié)約冷源，降低測(cè)試的成本。附圖說(shuō)明圖I為本專(zhuān)利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為上夾頭I (下夾頭2)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為齒牙元件12的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為導(dǎo)向螺桿11的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步描述本專(zhuān)利技術(shù)。圖I為本專(zhuān)利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為上夾頭I (下夾頭2)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3齒牙體12的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為導(dǎo)向螺桿11的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，本專(zhuān)利技術(shù)提供的用于測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)復(fù)合材料板材小試樣拉伸力學(xué)測(cè)試夾具，其由形狀結(jié)構(gòu)完全一致的底面相對(duì)放置的上夾頭I和下夾頭2組成；如圖2所示，所述上夾頭I由一個(gè)U型結(jié)構(gòu)的夾頭主體10和齒牙元件12及導(dǎo)向螺桿11組成；所述夾頭主體10的100面的上部有一個(gè)穿插銷(xiāo)桿的通孔13 ;夾頭主體10的兩個(gè)側(cè)面101、102的上部分是半徑為60 70mm的弧面；夾頭主體10側(cè)面101、102的下部分別是與其U型結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的面平行，在夾頭主體10外側(cè)101、102面的下部分分別上下并排分布兩個(gè)用來(lái)固定導(dǎo)向螺桿11的螺紋通孔；所述上夾頭I由夾頭主體10、導(dǎo)向螺桿11和齒牙元件12組成；所述夾頭主體10的左側(cè)面101和右側(cè)面102的上部均為半徑60 70mm弧面；所述夾頭主體10的前表面100上部設(shè)有一個(gè)貫通前后表面的水平通孔13 ;所述夾頭主體10前表面100下部設(shè)有一個(gè)貫通前、后表面及底面的上寬下窄的錐度為15 18°的錐形通槽；所述錐形通槽的左右兩側(cè)面上分別安裝一個(gè)齒牙相對(duì)的齒牙元件12 ；如圖3所示,所述齒牙元件12具有一個(gè)帶有垂向?qū)蚧?4的齒牙體底面、一個(gè)具有鋸齒牙的鋸齒面；所述齒牙體底面與所述鋸齒面向下延伸呈8 10°夾角；所述夾頭主體10的左側(cè)面101下部和右側(cè)面102下部分別設(shè)有上下排列的通向所述錐形通槽的螺紋孔，其螺紋孔內(nèi)安裝導(dǎo)向螺栓11，所述導(dǎo)向螺栓11伸進(jìn)所述垂向?qū)蚧?4之內(nèi)的柱形端部長(zhǎng)度為2 4mm,直徑為4 5mm,所述導(dǎo)向螺栓11的柱形端部在垂向?qū)蚧?4內(nèi)滑動(dòng)(如圖4所示)；所述齒牙元件12的鋸齒牙向上的傾角為40 50° ;鋸齒牙齒高為I I. 5mm ;所述兩個(gè)齒牙元件12齒端相隔I 4_。兩個(gè)齒牙元件12的相鄰鋸齒的間隔為I 4mm 所述導(dǎo)向螺桿11是一個(gè)螺桿頭為內(nèi)六角型的結(jié)構(gòu)，其螺紋長(zhǎng)度為10 16mm，導(dǎo)向端頭無(wú)螺紋其長(zhǎng)度為2 4mm,導(dǎo)向端頭的直徑為4 5mm。所述上夾頭I和下夾頭2的材質(zhì)一致并要求耐低溫。所述上夾頭I和下夾頭2及各零部件均由不銹鋼材質(zhì)制作為較佳。本專(zhuān)利技術(shù)的組裝及使用如下首先分別組裝上夾頭I和下夾頭2。上夾頭I的組裝把齒牙元件12帶有導(dǎo)向滑槽14的底面沿著夾頭主體10錐形通槽的內(nèi)側(cè)面放置，使兩個(gè)齒牙元件12的鋸齒端相對(duì)其間距為I 4_，接著把導(dǎo)向螺栓11固定在夾頭主體10的螺紋通孔內(nèi)，使導(dǎo)向螺栓11的柱形端部卡在齒牙元件12底面導(dǎo)向滑槽14內(nèi)；把符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的待測(cè)試樣3的夾持端裝卡在兩齒牙元件12鋸齒面之間的空隙里，向下滑動(dòng)兩齒牙元件12夾緊試樣3 ；下夾頭2的組裝以及和試樣3的夾持方案與上夾頭I完全一致。把固定銷(xiāo)桿分別插入上夾頭I、下夾頭2的通孔13內(nèi)并固定在低溫測(cè)試系統(tǒng)的上下承力頭上，把裝有上述低溫測(cè)試系統(tǒng)的真空杜瓦連接在試驗(yàn)機(jī)的橫梁上。試驗(yàn)時(shí)，把齒牙元件12帶有導(dǎo)向滑槽14的面沿著本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)復(fù)合材料低溫力學(xué)拉伸性能的測(cè)試夾具，其由形狀結(jié)構(gòu)完全一致的底面相對(duì)放置的上夾頭(1)和下夾頭(2)組成；所述上夾頭(1)和所述下夾頭(2)均由夾頭主體(10)、導(dǎo)向螺桿(11)和齒牙元件(12)組成；所述夾頭主體(10)的左側(cè)面(101)和右側(cè)面(102)的上部均為半徑60～70mm弧面；所述夾頭主體(10)的前表面(100)上部設(shè)有一個(gè)貫通前后表面的水平通孔(13)；所述夾頭主體(10)前表面(100)下部設(shè)有一個(gè)貫通前、后表面及底面的上寬下窄的錐度為15～18°的錐形通槽；所述錐形通槽的左右兩側(cè)面上分別安裝齒牙相對(duì)的齒牙元件(12)；所述齒牙元件(12)具有一個(gè)帶有垂向?qū)蚧?14)的底面和一個(gè)具有鋸齒牙的鋸齒面；所述底面與所述鋸齒面向下延伸呈8～10°夾角；所述夾頭主體(10)的左側(cè)面(101)下部和右側(cè)面(102)下部分別設(shè)有上下排列的通向所述錐形通槽的螺紋孔，其螺紋孔內(nèi)安裝導(dǎo)向螺栓(11)，所述導(dǎo)向螺栓(11)伸進(jìn)所述垂向?qū)蚧?14)之內(nèi)的柱形端部長(zhǎng)度為2～4mm，直徑為4～5mm，所述導(dǎo)向螺栓(11)的柱形端部在垂向?qū)蚧?14)內(nèi)滑動(dòng)；所述齒牙元件(12)的鋸齒牙向上的傾角為40～50°；鋸齒牙齒高為1～1.5mm；所述兩個(gè)齒牙元件(12)齒端相隔1～4mm；兩個(gè)齒牙元件(12)的相鄰鋸齒的齒間隔為1～4mm。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)復(fù)合材料低溫力學(xué)拉伸性能的測(cè)試夾具，其由形狀結(jié)構(gòu)完全一致的底面相對(duì)放置的上夾頭(I)和下夾頭(2)組成； 所述上夾頭(I)和所述下夾頭(2)均由夾頭主體(10)、導(dǎo)向螺桿(11)和齒牙元件(12)組成； 所述夾頭主體(10)的左側(cè)面(101)和右側(cè)面(102)的上部均為半徑60 70mm弧面；所述夾頭主體(10)的前表面(100)上部設(shè)有一個(gè)貫通前后表面的水平通孔(13);所述夾頭主體(10)前表面(100)下部設(shè)有一個(gè)貫通前、后表面及底面的上寬下窄的錐度為15 18°的錐形通槽；所述錐形通槽的左右兩側(cè)面上分別安裝齒牙相對(duì)的齒牙元件(12)； 所述齒牙元件(12)具有一個(gè)帶有垂向?qū)蚧?14)的底面和一個(gè)具有鋸齒牙的鋸齒面；所述底面與所述鋸齒面向下延伸呈8 10°夾角； 所述夾頭主體(10...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：付紹云，渠成兵，肖紅梅，劉玉，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。