複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具的製作方法

2023-07-14 15:03:11

專利名稱：複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試夾具，尤其涉及到一種複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具。
背景技術：
纖維增強複合材料層合板具有高比模、高比強的特點，廣泛應用在汽車、船舶和航空航天領域。然而採用層合板來構成宏觀結構需要有良好的連接技術。複合材料的連接一直是複合材料結構的薄弱環節，特別是層合板螺栓連接擠壓破壞是機械連接的主要失效模式，因此，設計出合理、可靠的螺栓連接擠壓強度的單剪型試驗夾具，對層合板螺栓連接擠壓強度設計許用值的確定有重要意義。近年來隨著複合材料設計和試驗技術的發展，國外有關測量複合材料擠壓性能的試驗方法也在不斷修訂和更新，目前均採用ASTM D5961-05 標準試驗方法。國內雖然已建立了多項試驗標準(如國家標準、航空工業標準等)，並且採用現行的航標HB7070-1994和國標GB/T 7559-2005對複合材料的評定和連接許用值的確定進行了大量的試驗，但是，與國外最新的試驗標準相比，上述兩項試驗標準的夾具均有不合理之處，如對中性不好、應變儀不易安裝、整體剛度不好、容易失穩等。因此，對現有技術應當進一步改進。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，以克服現有技術存在的上述不足。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現一種複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，包括兩塊長夾板，所述長夾板通過螺栓依次連接有短夾板和支撐板，所述長夾板包括夾持板和固定板，夾持板上設有階梯結構一，固定板的頂端設有V型缺口，固定板上設有通槽，所述固定板和夾持板為一體結構，所述短夾板設有與所述階梯結構一相配合的階梯結構二，短夾板的頂端設有與所述V型缺口相配合的凸臺，所述階梯結構一和與其配合的階梯結構二形成空腔，該空腔內設有加強板。本實用新型的有益效果為採用兩部分完全相同的階梯結構作為夾持部分，解決了兩個方向的對中性問題。試件的縱向夾持部分留有微小間隙，即使試件加工中存在一定撓度，也能保證加載力沿軸線對中傳遞，即使試驗中層合板發生有微小失穩，也能保證失效發生。夾具的整體長度、寬度、厚度的尺寸相對較大，保證了整體剛度，且不易失穩。

下面根據附圖對本實用新型作進一步詳細說明。圖I是本實用新型實施例所述的複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具的分解示意圖；[0009]圖2是本實用新型實施例所述的複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具的長夾板的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例所述的複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具的短夾板的結構示意圖。圖中I、長夾板；2、支撐板；3、短夾板；4、試件；5、加強板；6、V型缺口 ；7、固定板；8、通槽；9、夾持板；10、階梯結構一 ；11、凸臺；12、階梯結構二。
具體實施方式
如圖1-3所示，本實用新型實施例所述的一種複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，包括兩塊長夾板I，所述長夾板I通過螺栓依次連接有短夾板3和支撐板2，所述長夾板I包括夾持板9和固定板7，夾持板9上設有階梯結構一 10，固定板7的頂端設有V型缺口 6，固定板7上設有通槽8，所述固定板7和夾持板9為一體結構；所述短夾板3設有與所述階梯結構一 10相配合的階梯結構二 12，短夾板3的頂端設有與所述V型缺口6相配合的凸臺11，所述階梯結構一 10和與其配合的階梯結構二 12形成空腔，該空腔內設有加強板5。具體使用時，將兩塊試件4用螺栓連接在一起，將連接好的試件4的一端放入長夾板I的階梯結構一 10上，依次放置好加強板5、短夾板3和支撐件2，並用螺栓固定好，將試件4的另一端以同樣的方式固定好，將組裝好的複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具夾持在液壓夾頭上，開始進行擠壓力的測量，在實驗過程中，監控作用載荷及其伴隨的孔變形，孔變形除以孔直徑以便得到有效的擠壓應變。另外，作用載荷除以孔的投影面積以便得到有效的擠壓應力。試件4加載直到載荷清楚地達到最大值，試驗及時停止，以便防止由於大範圍的孔變形掩蓋真正的破壞模式，為了提供更有代表性的破壞模式評定。畫出整個加載範圍內的擠壓應力-擠壓應變曲線，並記錄破壞模式。由試驗結束前承受的最大載荷確定極限擠壓強度，實驗結束後，鬆開夾具，把試件4取出，完成整個實驗過程。本實用新型不局限於上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，包括兩塊長夾板(1)，其特徵在於所述長夾板(I)通過螺栓依次連接有短夾板(3)和支撐板(2)，所述長夾板(I)包括夾持板(9)和固定板(7)，夾持板(9)上設有階梯結構一(10)，固定板(7)的頂端設有V型缺口(6)，固定板(7)上設有通槽(8)，所述短夾板(3)設有與所述階梯結構一(10)相配合的階梯結構二(12)，短夾板(3)的頂端設有與所述V型缺口(6)相配合的凸臺(11)。
2.根據權利要求I所述的複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，其特徵在於所述固定板(7)和夾持板(9)為一體結構。
3.根據權利要求2所述的複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，其特徵在於所述階梯結構一(10)和與其配合的階梯結構二( 12)形成空腔，該空腔內設有加強板(5)。
專利摘要本實用新型涉及一種複合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，包括兩塊長夾板，所述長夾板通過螺栓依次連接有短夾板和支撐板，所述長夾板包括夾持板和固定板，夾持板上設有階梯結構一，固定板的頂端設有V型缺口，固定板上設有通槽，所述短夾板設有與所述階梯結構一相配合的階梯結構二，短夾板的頂端設有與所述V型缺口相配合的凸臺。本實用新型的有益效果為採用兩部分完全相同的階梯結構作為夾持部分，保證了試件的對中性；試件的縱向夾持部分留有微小間隙，保證了加載力沿軸線對中傳遞，即使試驗中層合板發生有微小失穩，也能保證失效發生。夾具的整體長度、寬度、厚度方的尺寸相對較大，保證了整體剛度，且不易失穩。
文檔編號G01N3/04GK202710399SQ20122032300
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者劉長喜, 王曉宏, 戴雲, 周振功, 張博明, 卞富國 申請人:南京新核複合材料有限公司, 黑龍江工程學院