[發明專利]一種纖維網或布片的軸拉試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201711293204.9
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108007768B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 張勤;趙永勝;韋宗延;邴鵬
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種纖維網或布片的軸拉試驗裝置，其特征在于：包括上軸拉夾頭和下軸拉夾頭；上軸拉夾頭頂部與拉力試驗機的上拉頭相連接，下軸拉夾頭底部與拉力試驗機的下拉頭相連接；

上軸拉夾頭和下軸拉夾頭均包括連接件、Y型傳力桿件、鋼軸和楔形夾具；

連接件的一端與上拉頭或下拉頭相連接，連接件的另一端設置有球形凹槽；

Y型傳力桿件包括一體設置的主干和兩個杈枝，主干的尾端設置有與球形凹槽相鉸接的鉸球；

鋼軸的縱截面為半圓形，兩個杈枝的尾端均與鋼軸相連接；鋼軸的中心設置有楔形凹槽，楔形夾具能插放至楔形凹槽中；

楔形夾具包括兩塊相對設置的鋼夾板，鋼夾板相向的一側均設置有凹凸齒狀條紋；凹凸齒狀條紋包括相互交錯設置的凸齒和凹槽，凸齒的縱向截面為等腰梯形，凸齒的齒頂為等腰梯形的上底邊，凸齒的齒根為等腰梯形的下底邊；

楔形夾具朝向楔形凹槽的一側為三角形；

軸拉過程中，纖維網或布片與楔形夾具之間的粘接力F_s′表示如下：

式(8)中，ψ為增大系數，且ψ>1；μ′為纖維網或布片與楔形夾具間的靜摩擦系數；F_N″為軸拉過程中楔形夾具的總夾持力；d_eq為單根纖維網或布片的等效直徑，單位mm；l為纖維網或布片的錨固長度或夾持長度，單位mm；為纖維網或布片的錨固長度的提高系數，且k為楔形夾具接觸面間的摩擦力與平均粘結強度τ_u的比例系數；

F_N″和滿足如下計算公式：

F_N″＝F_N+F_N′ (7)

式(5)～(7)中，F_N為軸拉前楔形夾具提供的夾持力；F_N′為受拉過程中，楔形夾具會受到楔形凹槽的約束，產生的垂直于斜面的擠壓力；F為拉力；α為楔形夾具兩斜面之間的夾角；a為凸齒的齒頂寬度，b為凸齒的齒根寬度，β為凸齒的兩條斜邊與水平方向的夾角；且0<β<π/2，而

式(4)中，n為纖維束中單股纖維網或布片的根數；σ_f為單股纖維網或布片的抗拉強度，單位MPa；A_f為單股纖維網或布片的截面面積，單位mm²；F_s為纖維網或布片與楔形夾具在不發生相對滑移被拉斷時，纖維網或布片與楔形夾具間的粘結力，單位N；故F_s′>>F_s，在纖維網或布片被拉伸的過程中，纖維網或布片與楔形夾具之間不會產生滑移和拔出現象。

2.根據權利要求1所述的纖維網或布片的軸拉試驗裝置，其特征在于：楔形凹槽的一側設置有水平刻度尺一，楔形夾具上設置有水平刻度尺二。

3.根據權利要求1所述的纖維網或布片的軸拉試驗裝置，其特征在于：鋼軸上設置有能開合的輔助鎖扣，該輔助鎖扣能將位于楔形凹槽內的楔形夾具包覆鎖緊在內。

4.根據權利要求1所述的纖維網或布片的軸拉試驗裝置，其特征在于：連接件通過銷釘與上拉頭或下拉頭相連接。

5.根據權利要求1所述的纖維網或布片的軸拉試驗裝置，其特征在于：鋼軸的兩端均設置有傳力桿安裝孔，Y型傳力桿件的兩個杈枝均與對應的傳力桿安裝孔螺紋連接。