[實用新型]一種纖維增強復合材料低溫力學拉伸性能測試用工裝夾具

有效

• 申請號: 201420335320.8
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN203941060U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 付紹云;劉玉;渠成兵;肖紅梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;王敬波

技術領域

本實用新型涉及一種試驗用夾具，特別涉及一種纖維增強復合材料低溫力學拉伸性能測試用工裝夾具，適用于纖維增強復合材料板材試樣室溫～4.2K拉伸力學性能測試。

背景技術

隨著新型纖維增強復合材料的不斷涌現，其優良的力學性能、與同等體積的金屬相比質量小等特點獲得了廣泛的關注。特別是一些纖維增強復合材料在國防、航天及民用領域潛在的應用前景，研究并獲得相關纖維增強復合材料的低溫力學拉伸性能，特別是低溫(77K至4.2K)力學性能顯得尤為迫切。

目前纖維增強復合材料的拉伸力學性能測試依照國標需要采用尺寸比較大的啞鈴型或長條形板材試樣進行測試。鑒于一些纖維增強復合材料如玻璃纖維增強復合材料、碳纖維增強復合材料在低溫下抗拉強度與室溫相比有顯著的增加，所以需要的加持力相對普通的金屬材料要大。

目前用于測試材料的拉伸力學性能的夾具普遍采用楔形夾具，如CN202177546U、CN202974775U等公開的結構；這種夾具的優點是隨試驗力的增加，加持力增加，適合大多數的拉伸情況，但是其缺點是初始加持力小，而在低溫拉伸測試時，由于試樣以及夾具的收縮，初始加持力變得更小，容易造成試樣與夾具間發生打滑，測試不能有效的完成。

同時由于纖維材料本身的限制，不能采用打孔穿銷的辦法，因為拉伸過程中試樣在銷孔處最先發生破壞。

鑒于以上原因，國內還沒有有效地用來測試纖維增強復合材料在低溫下的拉伸力學性能的試驗夾具，主要存在的問題是拉伸測試過程時試樣與夾具發生打滑、夾具本身受力時變形較大等；所以研究并提供一種纖維增強復合材料低溫力學拉伸性能測試用工裝夾具具有非常重要的意義。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種纖維增強復合材料低溫力學拉伸性能測試用工裝夾具，其具有安裝方便，導向準確，抗變形能力強，適用于多種標準或非標準尺寸的纖維增強復合材料的測試，具有適用于室溫～4.2K(室溫至液氦沸點溫度)廣闊測試溫區的特點。

本實用新型的技術方案如下：

本實用新型提供的纖維增強復合材料低溫力學拉伸性能測試用工裝夾具，其由形狀結構完全相同且相對放置的上夾頭和下夾頭組成；其特征在：

所述上夾頭由兩個內側面相對放置的平板狀上夾套、螺栓和兩個上齒牙元件組成；所述兩個平板狀上夾套相對的內側上設有對稱布置的凹槽，所述凹槽內分別裝上齒牙元件；兩個上齒牙元件相對的表面上均勻地設有凸出其表面的用于均勻夾緊試樣的齒痕；所述兩個平板狀上夾套的縱向表面上分別開有呈水平態的上螺栓孔，通過所述上螺栓孔和螺栓將兩個內側面相對放置的平板狀上夾套固定成一體；

所述下夾頭由兩個內側面相對放置的平板狀下夾套、螺栓和兩個下齒牙元件組成；所述兩個平板狀下夾套相對的內側上設有對稱布置的凹槽，所述凹槽內分別裝下齒牙元件；兩個下齒牙元件相對的表面上均勻地設有凸出其表面的用于均勻夾緊試樣的齒痕；所述兩個平板狀下夾套的縱向表面上分別開有呈水平態的下螺栓孔，通過所述下螺栓孔和螺栓將兩個內側面相對放置的平板狀下夾套固定成一體；

所述上夾頭的兩個內側面相對放置的平板狀上夾套的縱向表面上部開有一個呈水平態的上通孔；所述下夾頭的兩個內側面相對放置的平板狀下夾套的縱向表面下部開有一個呈水平態的下通孔；所述上通孔和下通孔分別用于穿銷連接傳力桿。

所述螺栓的材質為高強不銹鋼材料。

所述的上齒牙元件和下齒牙元件上的齒痕為尖銳的棱錐型棱角。

所述上齒牙元件和下齒牙元件的材質為洛氏硬度大于50HRC的硬質材料。

本實用新型提供的纖維增強復合材料低溫力學拉伸性能測試用工裝夾具具有以下優點：

1、適用于不同纖維增強復合材料板材試樣的拉伸力學性能測試；

2、安裝方便、試樣與夾具間不打滑，加持試樣牢固；夾具主體不變形等；

3、適用于寬的溫度范圍(室溫～4.2K)；

4、可以進行標準或非標準試樣的測試。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為夾套的結構示意圖；

圖3為本實用新型的夾具與傳統夾具的拉伸測試試驗結果對比示意圖。

具體實施方式

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為夾套的結構示意圖；由圖可知，本實用新型提供的纖維增強復合材料低溫力學拉伸性能測試用工裝夾具，其由形狀結構完全相同且相對放置的上夾頭1和下夾頭2組成；