CN102221500A - 一种用于复合材料层合厚板拉压性能测试的夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于复合材料层合厚板拉压性能测试的夹具，包括定位台、滑块、粘接块和加载杆；定位台为“L”型结构，在定位台支撑面上开有两条平行的贯通槽，两条贯通槽相对于定位台厚度方向中心面对称分布；滑块为“L”型结构，滑块与定位台接触的侧面上开有两个通孔；粘接块为长方体结构，与粘接面相对的一侧侧面中心开有螺纹盲孔；加载杆一端端部有外螺纹，用于与粘接块螺纹盲孔连接。本发明通过将粘接块与加载杆分别设计，并且设计了定位台和滑块，使得试样件的黏合过程完全在夹具上完成，不需要人工再去干预，提高了黏合过程的准确性，满足了试样件、粘接块和加载杆的对中性要求，提高了测试精度。

Description

一种用于复合材料层合厚板拉压性能测试的夹具
技术领域
本发明涉及复合材料性能测试领域，具体为一种用于复合材料层合厚板拉压性能测试的夹具。
背景技术
目前国内外在进行复合材料层合厚板厚度方向拉压性能测试时，往往是采用高强度的环氧胶将层合厚板试样件端部与加载杆端部粘接在一起，为了保证拉压性能测试的准确性，避免黏合处的残余应力，在现有的粘接工艺中，都要将加载杆端部加工成与试样件端部一样的形状，但目前在将加载杆端部与试样件端部黏合时，往往仅是用目测或者用直尺在端部比对等方法以确定对中性，由此就会不可避免的造成对中偏差，而微小的对中偏差也会影响测试结果数据的精确度。另外，黏合固化过程至少需要24小时的固化时间，此过程中，需要将加载杆和试样件在一定压力下保持固定。现有工艺中，往往以人工或者重物固定为主，而由于加载杆本身形状与加载杆端部黏结截面的形状不同，所以在固定过程中容易造成压力不均匀或意外事故导致黏结不牢或对中精度降低。
发明内容
要解决的技术问题
为解决现有技术中采用加载杆与试样件直接黏合造成的种种问题，本发明提出了一种用于复合材料层合厚板拉压性能测试的夹具。
技术方案
本发明的技术方案为：
所述一种用于复合材料层合厚板拉压性能测试的夹具，其特征在于：包括定位台、滑块、两个粘接块和两个加载杆；定位台为“L”型结构，在定位台支撑面上开有两条平行的贯通槽，用于与滑块连接固定，两条贯通槽相对于定位台厚度方向中心面对称分布；滑块也为“L”型结构，滑块与定位台接触的侧面上开有两个通孔，螺栓穿过通孔和贯通槽将滑块与定位台固定；粘接块为长方体结构，粘接块的粘接面与待测复合材料层合厚板端面形状相同，与粘接面相对的一侧侧面中心开有螺纹盲孔；加载杆一端端部有外螺纹，用于与粘接块螺纹盲孔连接。
本发明的一项优选方案，其特征在于：滑块另一侧侧面上开有两个加压通孔，且两个加压通孔相对于滑块厚度方向中心面对称分布。
本发明的一项优选方案，其特征在于：定位台支撑面上有一条凹槽，凹槽位于定位台厚度方向中心位置，粘接块与定位台接触的侧面中心位置有条状凸起，条状凸起与定位台的凹槽配合，且条状凸起与粘接块的螺纹盲孔中心轴线平行。
有益效果
本发明通过将粘接块与加载杆分别设计，并且设计了定位台和滑块，使得试样件的黏合过程完全在夹具上完成，不需要人工再去干预，提高了黏合过程的准确性，满足了试样件、粘接块和加载杆的对中性要求，提高了测试精度。
附图说明
图1：本发明的结构示意图；
图2：定位台的俯视图；
图3：滑块的侧视图；
图4：滑块的俯视图；
图5：粘接块的侧视图；
其中：1、加载杆；2、定位台；3、滑块；4、粘接块；5、待测复合材料层合厚板
具体实施方式
下面结合具体实施例描述本发明。
实施例：
本实施例为对一种腰形复合材料层合厚板试样件进行拉压性能测试。试样件尺寸为：试样件层合方向厚度为30mm，端部横截面为正方形，正方形边长为30mm。
参照附图1，所述的夹具包括定位台2、滑块3、两个粘接块4和两个加载杆1。
参照附图1和附图2，定位台为“L”型结构，在定位台支撑面上开有两条平行的贯通槽，用于与滑块连接固定，两条贯通槽相对于定位台厚度方向的中心面对称分布；在定位台支撑面上还开有一条凹槽，凹槽位于定位台厚度方向的中心位置，且与两条贯通槽平行，凹槽用于定位粘接块4。
参照附图1、附图3和附图4，滑块3也为“L”型结构，滑块3的厚度与定位台2的厚度相同，滑块3与定位台2接触的侧面上开有两个通孔，即附图4中的两个通孔，这两个通孔相对于滑块3厚度方向的中心面对称分布，其作用是与定位台2的两条贯通槽配合，通过螺栓穿过通孔和贯通槽将滑块3与定位台2固定。在滑块3与粘接块接触的侧面上也开有两个加压通孔，即附图3中的两个加压通孔，这两个加压通孔也相对于滑块3厚度方向的中心面对称分布，其作用是通过在加压通孔中旋入紧固螺栓对粘接块施加压力。
参照附图1和附图5，粘接块4为长方体结构，粘接块4的粘接面与待测复合材料层合厚板5端面横截面形状相同，粘接块4上与粘接面相对的一侧侧面中心开有螺纹盲孔，用于与加载杆1端部的螺纹头连接。粘接块4与定位台2接触的侧面中心位置有条状凸起，条状凸起平行于粘接块4的螺纹盲孔中心轴线，且条状凸起与定位台2的凹槽配合，其作用是当粘接块4置于定位台2支撑面上时，将粘接块4限位，使粘接块4始终处于定位台2厚度方向的中间位置。
本实施例中，粘接块4的粘接面要与试样件5端部横截面形状相同，所以本实施例中选用的粘接块4为长方体结构，其中粘接面为正方形，正方形边长为30mm。
采用高强度黏合胶将粘接块4和试样件5黏合在一起后，需要进行24h的黏合固化过程，这一过程在定位台2上完成。首先，试样件5两端端面均与粘接块4的粘接面黏合好后，将试样件5和粘接块4置于定位台2的支撑面上。粘接块4的条状凸起与定位台2的凹槽配合，使得粘接块4和试样件5均处于定位台2厚度方向的中间位置。此时，试样件5一侧的粘接块与定位台2的短侧面紧密接触。其次，将滑块3与试样件5另一侧的粘接块紧密接触，并用螺栓将滑块3与定位台2固定，再在滑块3的加压通孔中旋入紧固螺栓对粘接块施加压力。如此，经过24h的黏合固化过程后，就在夹具上完成了对粘接块4和试样件5的黏合过程。在这一过程中，保证粘接块4和试样件5在支承面上处于定位台2厚度方向中间位置，且保证滑块3加压通孔沿滑块3厚度方向中心面对称分布以及两个加压通孔中的紧固螺栓对粘接块施加相同压力，是在黏合过程中满足粘接块4和试样件5对中性要求的重要条件。
黏合过程后，松开滑块3与定位台2的固定螺栓，取出黏合好的粘接块4和试样件5，两个加载杆1分别通过端部的螺纹头旋入粘接块4的螺纹盲孔中，与粘接块4固定连接，两个加载杆1的另一端与外部加载设备连接，进而开始性能测试。这里关键是粘接块4的螺纹盲孔的中心要与螺纹盲孔所在面的几何中心重合，从而满足加载杆1与粘接块的对中性要求。

Claims (3)

1.一种用于复合材料层合厚板拉压性能测试的夹具，其特征在于：包括定位台、滑块、两个粘接块和两个加载杆；定位台为“L”型结构，在定位台支撑面上开有两条平行的贯通槽，用于与滑块连接固定，两条贯通槽相对于定位台厚度方向中心面对称分布；滑块也为“L”型结构，滑块与定位台接触的侧面上开有两个通孔，螺栓穿过通孔和贯通槽将滑块与定位台固定；粘接块为长方体结构，粘接块的粘接面与待测复合材料层合厚板端面形状相同，与粘接面相对的一侧侧面中心开有螺纹盲孔；加载杆一端端部有外螺纹，用于与粘接块螺纹盲孔连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于复合材料层合厚板拉压性能测试的夹具，其特征在于：滑块另一侧侧面上开有两个加压通孔，且两个加压通孔相对于滑块厚度方向中心面对称分布。
3.根据权利要求2所述的一种用于复合材料层合厚板拉压性能测试的夹具，其特征在于：定位台支撑面上有一条凹槽，凹槽位于定位台厚度方向中心位置，粘接块与定位台接触的侧面中心位置有条状凸起，条状凸起与定位台的凹槽配合，且条状凸起与粘接块的螺纹盲孔中心轴线平行。
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