CN105445096A - 一种提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具和方法，该夹具包括左夹板（1），右夹板（2），所述左夹板的底面，右夹板的顶面同时固定连接有保护垫（3），所述保护垫（3）具有突出的弧面，通过该夹具及通过该夹具增强材料检测强度的方法能进一步保证试验数据的稳定性，由于铜鼓夹具对样条进行夹持，最大限度的保护了样条的稳定性，利于检测，适用范围较广且检测合格率较高。此外，通过本发明中的夹具及本发明的方法测得的样条断裂点有效、一致，数据结果准确稳定。

Description

一种提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具和方法

技术领域

本发明涉及材料检测技术领域，具体是涉及一种增强材料检测强度的制样方法及其配套夹具。

背景技术

增强材料产品在应用过程中，不断经受自身及外界气候环境及机械环境的影响，而仍需要能够正常工作，这就需要以试验对其进行验证。传统的疲劳测试中的常规样条由于整根一样大小所以在测试的过程中导致断裂点不在中间位置，导致测试无效，另外常规样条上粘有加强片，在测试的过程中往往会脱落，以致离散率数据的不准确性，不能够满足检测需求。

申请号为201410158355.3的中国发明专利公开了种钢丝拉伸试验检测夹具，所述夹具包括主体部、以及固定于所述主体部上且相对设置的固定块和限位块，所述固定块和限位块之间形成一作动空间，所述作动空间内设有一夹头，所述夹头面向所述固定块的一侧具有一夹持面，该夹持面呈波纹状，所述限位块上开设有螺孔，所述螺孔内可转动设有螺纹杆，所述螺纹杆的一端与所述夹头固定，另一端固定有调节手柄。本发明通过采用过渡式拉伸设计，可以有效避免细规格钢丝在拉伸试验时钢丝断头位于夹具内，造成试验结果失效。虽然该夹具采用了咬齿状耐磨不锈钢设计，可有效避免拉伸试验时钢丝与夹具夹持时产生打滑现象。但是，该夹具影响检测精度，结构复杂。

发明内容

为克服上述现有技术中的缺陷与不足，本发明提供一种提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具和方法。采用该方法制作出来的样条断裂点有效且一致性较高，检测得到的数据准确性较高、稳定性好。与其配套的夹具结构简单，可重复利用且能够更加客观地体现样条的性能。

为实现上述目的本发明的技术方案是：一种提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，包括左夹板，右夹板，所述左夹板的底面，右夹板的顶面同时固定连接有保护垫，所述保护垫具有突出的弧面。

优选的是，左夹板的底面固定连接有定位柱，左夹板通过定位柱与其上的保护垫固定连接。

在上述任一方案中优选的是，左夹板的定位柱置于左夹板的保护垫上的定位孔内。

在上述任一方案中优选的是，左夹板的定位柱处于左夹板的中心位置。

在上述任一方案中优选的是，右夹板的顶面固定连接有定位柱，右夹板通过定位柱与其上的保护垫固定连接。

在上述任一方案中优选的是，右夹板的定位柱置于右夹板的保护垫上的定位孔内。

在上述任一方案中优选的是，右夹板的定位柱柱处于右夹板的中心位置。

在上述任一方案中优选的是，左夹板的底面通过粘性材料粘接有保护垫。

在上述任一方案中优选的是，右夹板的顶面通过粘性材料粘接有保护垫。

在上述任一方案中优选的是，左夹板与右夹板的结构和尺寸相等。

在上述任一方案中优选的是，左夹板与右夹板为四边形结构。

本发明的第二个目的是提供一种提高复合材料力学疲劳性能的检测方法通过本发明中的该夹具固定的增强待检材料检测强度的方法包括如下步骤：

A:将待检材料预置在模具中；

B:将调好的树脂导入模具中制成预定结构的样板；

C:通过铣样装置将样条制作成两端到中间逐渐变小的结构；例如哑铃形状；

D:将左夹板的保护垫与样条的中段一侧贴合；将右夹板的保护垫与样条的中段另一侧贴合；

E:通过夹紧装置将左夹板和右夹板夹紧贴合；

F:将通过夹紧装置连接的夹具及夹具内的样条的结合体放入疲劳检测装置上进行抗疲劳检测；

优选的是，在步骤B中，所述的模具为真空浇注装置。

在上述任一方案中优选的是，在步骤C中，铣样装置为专用铣床。

在上述任一方案中优选的是，样条的两端均为长方体结构。

在上述任一方案中优选的是。样条为一体式结构。

作为另一种提高复合材料力学疲劳性能的检测方法，包括如下步骤：

a:将待检材料处理成熔融状态；

b:通过浇注装置将熔融状态下的待检材料制成预定结构的样条；

c:通过铣样装置将样条制作成两端到中间逐渐变小的结构；

D:将左夹板的保护垫与样条的中段一侧贴合；将右夹板的保护垫与样条（5）的中段另一侧贴合；

d:通过夹紧装置将左夹板和右夹板夹紧贴合；

e:将通过夹紧装置连接的夹具及夹具内的样条的结合体放入疲劳检测装置上进行抗疲劳检测。

与现有技术相比本发明的优点在于：采用本发明的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具和方法能进一步保证试验数据的稳定性，由于通过夹具对样条进行夹持，最大限度的保护了样条的稳定性，利于检测，适用范围较广且检测合格率较高。此外，通过本发明中的夹具及本发明的方法测得的样条断裂点有效、一致，数据结果准确稳定。

附图说明

图1为通过本发明的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具固定的待检样条的一优选实施例的剖视结构结构示意图。

图2为通过本发明的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具固定的待检样条的图1所示实施例中样条的立体结构示意图。

图3为通过本发明的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具固定的待检样条的图2所示实施例中样条的主视结构示意图。

图4为通过本发明的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具固定的待检样条的图3所示实施例中样条的左视结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的夹具及通过该夹具固定的增强材料检测强度的方法的优选实施例作进一步阐述说明；

实施例1：

如图1所示，一种提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，包括左夹板1，右夹板2，所述左夹板1的底面，右夹板2的顶面同时固定连接有保护垫3，所述保护垫3具有突出的弧面。左夹板1的保护垫3通过左夹板1的中心位置上固定连接的定位柱4固定连接。将保护垫3牢牢地固定在左夹板1上。同样，右夹板2的保护垫3通过右夹板2的中心位置上固定连接的定位柱4固定连接，将保护垫3牢牢地固定在右夹板2上。具体是左夹板1的底面固定连接有定位柱4，左夹板1通过定位柱4与其上的保护垫3固定连接。左夹板1的定位柱4置于左夹板1的保护垫3上的定位孔内。

左夹板1的定位柱4处于左夹板1的中心位置。此外，右夹板2的顶面固定连接有定位柱4，右夹板2通过定位柱4与其上的保护垫3固定连接。右夹板2的定位柱4置于右夹板2的保护垫3上的定位孔内。右夹板2的定位柱处于右夹板2的中心位置。在本实施例中，左夹板1与右夹板结构相同，尺寸相等。

实施例2：

如图1所示，一种待检材料夹持工具，包括左夹板1，右夹板2，所述左夹板1的底面，右夹板2的顶面同时固定粘接有保护垫3，所述保护垫3具有突出的弧面。左夹板1的保护垫3通过左夹板1的中心位置上固定连接的定位柱4固定连接。将保护垫3牢牢地固定在左夹板1上。同样，右夹板2的保护垫3通过右夹板2的中心位置上固定连接的定位柱4固定连接，将保护垫3牢牢地固定在右夹板2上。具体是左夹板1的底面固定连接有定位柱4，左夹板1通过定位柱4与其上的保护垫3固定连接。左夹板1的定位柱4置于左夹板1的保护垫3上的定位孔内。

左夹板1的定位柱4处于左夹板1的中心位置。此外，右夹板2的顶面固定连接有定位柱4，右夹板2通过定位柱4与其上的保护垫3固定连接。右夹板2的定位柱4置于右夹板2的保护垫3上的定位孔内。右夹板2的定位柱处于右夹板2的中心位置。在本实施例中，所述左夹板1与右夹板2为矩形结构。

实施例3：

如图1所示，一种待检材料固定工具，包括左夹板1，右夹板2，所述左夹板1的底面为突出的弧面，同样右夹板2的顶面为突出的弧面，左夹板1和右夹板2的弧面的弧度相同。在左夹板1的突出的弧面上粘接有保护垫3，在右夹板2的突出的弧面上同样粘接有保护垫3。在本实施例中，所述左夹板1与右夹板2为四边形结构。

实施例4：

如图1所示，一种待检材料样条的夹具，包括左夹板1，右夹板2，所述左夹板1的底面，右夹板2的顶面同时固定连接有保护垫3，所述保护垫3具有突出的球面。左夹板1的保护垫3通过左夹板1的中心位置上固定连接的定位柱4固定连接。将保护垫3牢牢地固定在左夹板1上。同样，右夹板2的保护垫3通过右夹板2的中心位置上固定连接的定位柱4固定连接，将保护垫3牢牢地固定在右夹板2上。具体是左夹板1的底面固定连接有定位柱4，左夹板1通过定位柱4与其上的保护垫3固定连接。左夹板1的定位柱4置于左夹板1的保护垫3上的定位孔内。

左夹板1的定位柱4处于左夹板1的中心位置。此外，右夹板2的顶面固定连接有定位柱4，右夹板2通过定位柱4与其上的保护垫3固定连接。右夹板2的定位柱4置于右夹板2的保护垫3上的定位孔内。右夹板2的定位柱处于右夹板2的中心位置。在本实施例中，左夹板1与右夹板结构相同，尺寸相等。

实施例5：

如图1所示，一种待检材料固定工具，包括左夹板1，右夹板2，所述左夹板1的底面为突出的球面，同样右夹板2的顶面为突出的球面，左夹板1和右夹板2的球面的弧度相同。在左夹板1的突出的球面上粘接有保护垫3，在右夹板2的突出的球上同样粘接有保护垫3。在本实施例中，所述左夹板1与右夹板2为四边形结构。

实施例6：

如图1-4所示，一种增强待检材料检测强度的方法，包括如下步骤：

A:将待检材料预置在模具中；

B:将调好的树脂导入模具中制成预定结构的样板；

C:通过铣样装置将样板制作成两端到中间逐渐变小的结构；

D:将左夹板1的保护垫3与样条5的中段一侧贴合；将右夹板2的保护垫3与样条5的中段另一侧贴合；

E:通过夹紧装置将左夹板1和右夹板2夹紧贴合；

F:将通过夹紧装置连接的夹具及夹具内的样条5的结合体放入疲劳检测装置上进行抗疲劳检测；

在步骤B中，所述的浇注装置为真空浇注装置。在步骤C中，铣样装置为数控的机床。在步骤C中，铣样装置为具有铣刀的加工中心。样条5的两端均为长方体结构。样条5为一体式结构。夹紧装置为皮筋。所述皮筋同时套在左夹板1与右夹板2上。

实施例7：

一种增强待检材料检测强度的方法，如图1-4所示，包括如下步骤：

A:将待检材料预置在模具中；

B:将调好的树脂导入模具中制成预定结构的样板；

C:通过铣样装置将样板制作成两端到中间逐渐变小的结构；

D:将左夹板1的保护垫3与样条5的中段一侧贴合；将右夹板2的保护垫3与样条5的中段另一侧贴合；

E:通过夹紧装置将左夹板1和右夹板2夹紧贴合；

F:将通过夹紧装置连接的夹具及夹具内的样条5的结合体放入疲劳检测装置上进行抗疲劳检测；

在步骤B中，所述的浇注装置为真空浇注装置。在步骤C中，铣样装置为数控的机床。在步骤C中，铣样装置为具有铣刀的加工中心。样条5的两端均为长方体结构。样条5为一体式结构。在本实施例中，将所述夹子同时夹住左夹板1和右夹板2。

实施例8：

一种增强待检材料检测强度的方法，如图1-4所示，包括如下步骤：

A:将待检材料预置在模具中；

B:将调好的树脂导入模具中制成预定结构的样板；

C:通过铣样装置将样板制作成两端到中间逐渐变小的结构；

D:将左夹板1的保护垫3与样条5的中段一侧贴合；将右夹板2的保护垫3与样条5的中段另一侧贴合；

E:通过夹紧装置将左夹板1和右夹板2夹紧贴合；

F:将通过夹紧装置连接的夹具及夹具内的样条5的结合体放入疲劳检测装置上进行抗疲劳检测；在步骤B中，所述的浇注装置为真空浇注装置。在步骤C中，铣样装置为数控的机床。在步骤C中，铣样装置为具有铣刀的加工中心。样条5的两端均为长方体结构。样条5为一体式结构。在本实施例中，将所述夹子同时夹住左夹板1和右夹板2。

相对于传统的疲劳测试中增强待检材料强度的方法所不同的是，由于通过夹具对样条进行夹持，最大限度的保护了样条的稳定性，利于检测，适用范围较广且检测合格率较高。此外，通过本发明中的夹具及本发明的方法测得的样条断裂点有效、一致，数据结果准确稳定。进一步的采用本发明的夹具及通过该夹具增强材料检测强度的方法能进一步保证试验数据的稳定性。此外，本发明中的夹具及通过该夹具固定的增强待检材料强度的方法不但适用于疲劳检测试验中而且也适用于拉伸试验中。

需要说明的是，本发明所举实施例只是为了更清楚地表达本发明方法，并不用于限制本发明。例如，本发明中的左夹板1、右夹板2的结构，垫凡是依照本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，包括左夹板（1），右夹板（2），所述左夹板的底面，右夹板的顶面同时固定连接有保护垫（3），所述保护垫（3）具有突出的弧面。

2.如权利要求1所述的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，其特征在于：左夹板（1）的底面固定连接有定位柱（4），左夹板（1）通过定位柱（4）与其上的保护垫（3）固定连接。

3.如权利要求2所述的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，其特征在于：左夹板（1）的定位柱（4）置于左夹板（1）的保护垫（3）上的定位孔内。

4.如权利要求3所述的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，其特征在于：左夹板（1）的定位柱（4）处于左夹板（1）的中心位置。

5.如权利要求1所述的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，其特征在于：右夹板（2）的顶面固定连接有定位柱（4），右夹板（2）通过定位柱（4）与其上的保护垫（3）固定连接。

6.如权利要求5所述的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，其特征在于：右夹板（2）的定位柱（4）置于右夹板（2）的保护垫（3）上的定位孔内。

7.如权利要求6所述的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，其特征在于：右夹板（2）的定位柱处于右夹板（2）的中心位置。

8.如权利要求1所述的提高复合材料力学疲劳性能的检测夹具，其特征在于：左夹板（1）的底面通过粘性材料粘接有保护垫（3）。

9.一种提高复合材料力学疲劳性能的检测方法，包括如下步骤：

A:将待检材料处理成熔融状态；

B:通过浇注装置将熔融状态下的待检材料制成预定结构的样条（5）；

C:通过铣样装置将样条（5）制作成两端到中间逐渐变小的结构；

D:将左夹板（1）的保护垫（3）与样条（5）的中段一侧贴合；将右夹板（2）的保护垫（3）与样条（5）的中段另一侧贴合；

E:通过夹紧装置将左夹板（1）和右夹板（2）夹紧贴合；

F:将通过夹紧装置连接的夹具及夹具内的样条（5）的结合体放入疲劳检测装置上进行抗疲劳检测。

10.如权利要求9所述的提高复合材料力学疲劳性能的检测方法，其特征在于：在步骤B中，所述的浇注装置为真空浇注装置。