[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料層間斷裂韌性測試用夾具及其應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611256387.2 | 申請日： | 2016-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN108267363A | 公開（公告）日： | 2018-07-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 齊士杰;祝穎丹 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所 |
| 主分類號： | G01N3/04 | 分類號： | G01N3/04 |
| 代理公司： | 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266 | 代理人： | 陳詳;劉真真 |
| 地址： | 315201 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 夾具 斷裂韌性測試 夾具組件 復(fù)合材料層 種層 測試復(fù)合材料 層間性能 對稱設(shè)置 固定基座 金屬合頁 研發(fā)方向 移動基座 復(fù)合材料 連接件 推動層 應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn)化 | ||
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料層間斷裂韌性測試用夾具及其應(yīng)用。具體地，本發(fā)明公開了一種層間斷裂韌性測試用夾具，所述夾具包含第一夾具組件和第二夾具組件，所述第一夾具組件包含：固定基座、移動基座、連接件和金屬合頁，所述第二夾具組件和所述第一夾具組件對稱設(shè)置且兩者組成相同。本發(fā)明還公開了一種層間斷裂韌性測試方法。使用所述夾具可以更加真實且準(zhǔn)確地測試復(fù)合材料的層間性能，從而推動層間斷裂韌性測試的標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而科學(xué)地指導(dǎo)復(fù)合材料的研發(fā)方向。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及復(fù)合材料材料性能測試領(lǐng)域，具體地涉及一種復(fù)合材料層間斷裂韌性測試用夾具及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
纖維增強復(fù)合材料作為一種新興的高性能輕質(zhì)復(fù)合材料，具有高強度、高硬度、抗疲勞性好、耐腐蝕性好等多種優(yōu)異的特點，在軍用和民用領(lǐng)域都有著越來越廣泛的應(yīng)用。層間復(fù)合材料具有增強體性能遠(yuǎn)高于基體性能的特點，面內(nèi)方向上通過調(diào)整各方向纖維比例可以調(diào)整其性能，但層間性能則是復(fù)合材料的明顯弱項，例如碳纖維準(zhǔn)各項同性板的拉伸性能可達(dá)700MPa-1200MPa，而層間方向拉伸強度僅有59MPa左右。由此可見，層間性能是復(fù)合材料的弱點，需要重點關(guān)注，描述層間分層斷裂，需要進(jìn)行層間斷裂韌度(GIC)測試。
目前的層間斷裂韌度的測試標(biāo)準(zhǔn)中，國標(biāo)與ASTM標(biāo)準(zhǔn)均沒有規(guī)定測試過程中選用的測試夾具，因此，本領(lǐng)域尚無標(biāo)準(zhǔn)化的層間斷裂韌度測試用夾具。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種特別適合層間斷裂韌度測試用夾具，以推動該夾具的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，進(jìn)而指導(dǎo)復(fù)合材料的研發(fā)方向。
本發(fā)明的第一方面，提供了一種層間斷裂韌性測試用夾具，所述夾具包含第一夾具組件和第二夾具組件，
所述第一夾具組件包含：固定基座、移動基座、連接件和金屬合頁，其中，所述固定基座與所述移動基座連接，且所述移動基座相對于所述固定基座在X軸方向可自由運動；所述移動基座和所述連接件連接，且所述連接件相對于所述移動基座在Y軸方向可自由運動；所述連接件與所述金屬合頁連接；
所述第二夾具組件和所述第一夾具組件對稱設(shè)置且兩者組成相同。
在另一優(yōu)選例中，所述固定基座的一端為夾持端，用于與萬能實驗機夾持連接；所述固定基座的另一端設(shè)有滑道；
所述移動基座包含平行布置的兩個金屬板，所述兩個金屬板的一端通過所述滑道與所述固定基座連接，且所述兩個金屬板可在所述固定基座的所述滑道上自由滑動；所述兩個金屬板的另一端對稱設(shè)置有連接孔A；
所述連接件的一端設(shè)有連接孔B，且所述連接件設(shè)置于所述移動基座的所述兩個金屬板之間，所述連接件與所述移動基座的所述兩個金屬板通過貫穿所述連接孔A和所述連接孔B的固定元件A連接；所述連接件的另一端設(shè)有凹槽，且在所述凹槽的兩個對稱面上對稱設(shè)置有連接孔C；
所述金屬合頁包含銷接的金屬片A和金屬片B，且所述金屬片A上設(shè)置有連接孔D，所述金屬合頁與所述連接件通過貫穿所述連接孔C和所述連接孔D的固定元件B連接。
在另一優(yōu)選例中，所述第一夾具組件和所述第二夾具組件平行設(shè)置。
在另一優(yōu)選例中，所述固定基座的所述滑道包含：與所述夾持端垂直設(shè)置的底板、垂直于所述底板且對稱設(shè)置的側(cè)板和垂直于所述側(cè)板且平行于所述底板且對稱設(shè)置的限制板，所述限制板用于限制所述移動基座的所述兩個金屬板的活動區(qū)間，以阻止所述兩個金屬板在沿所述金屬板方向脫離所述固定基座。
在另一優(yōu)選例中，所述底板、所述側(cè)板和所述限制板的長度相同，優(yōu)選地，所述長度為所述金屬板寬度的5-50倍，可確保所述金屬板不會滑出所述滑道。
在另一優(yōu)選例中，所述夾持端、所述底板、所述側(cè)板和所述限制板是一體成型的。
在另一優(yōu)選例中，所述兩個金屬板與所述固定基座連接的一端對稱設(shè)有凹槽，用以將所述兩個金屬板卡裝在所述限制板上。
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