[發(fā)明專利]一種用于復合材料拉伸試驗的緩沖裝置

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• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107941600A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 李彪;楊勇新;岳清瑞;趙進階;廉杰;余建偉
• 申請（專利權）人: 中冶建筑研究總院有限公司
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/08
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司11578
• 代理人: 陳亞斌,關兆輝

技術領域

本申請涉及復合材料拉伸試驗技術領域，尤其涉及一種用于復合材料拉伸試驗的緩沖裝置。

背景技術

在進行復合材料拉伸試驗時，可以使用非損傷試驗方法進行拉伸試驗。上述非損傷試驗方法的核心在于：在整個老化周期內，利用相同的試驗樣本進行彈性模量的測試。因此，確保拉伸試驗過程中試件不被破壞是試驗成功與否的關鍵。

在現(xiàn)有技術中，一般是使用材料試驗機對復合材料進行拉伸試驗。圖1為現(xiàn)有技術中進行復合材料拉伸試驗時的裝置連接示意圖。如圖1所示，材料試驗機的上夾頭12與試驗機反力橫梁11固定連接；材料試驗機的下夾頭13固定在底座14上；試驗機反力橫梁11與底座14通過試驗機頂升立柱15連接。

在進行復合材料拉伸試驗時，材料試驗機的上夾頭12和下夾頭13分別夾住試樣10的兩端；然后，材料試驗機的上夾頭12緩慢上升，提供相應的拉升力，對試樣10進行拉伸，從而進行相應的拉伸試驗。

在現(xiàn)有技術中，經常所使用的材料試驗機(例如，萬能試驗機)能夠實現(xiàn)在在某一規(guī)定變形值或拉力值時自動或手動停止。但是，在進行上述復合材料拉伸試驗時，當材料試驗機達到指定拉力而停止時，試驗機反力橫梁11和下夾頭13將立即停止，而上夾頭12由于慣性的原因還將繼續(xù)帶動試樣10向上運動。而且，當上夾頭12從向上拉伸狀態(tài)突然停止時，上夾頭12將對試樣10產生較大的沖擊力。該沖擊力經常會對試件造成損傷，甚至破壞試件，從而導致復合材料拉伸試驗的失敗。

因此可知，如何有效地避免上述的上夾頭的沖擊力對試件造成損傷甚至破壞，已經成為本領域中的一個亟需解決的問題。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于復合材料拉伸試驗的緩沖裝置，從而可以有效地避免材料試驗機的上夾頭的沖擊力對試件造成損傷甚至破壞。

本發(fā)明的技術方案具體是這樣實現(xiàn)的：

一種用于復合材料拉伸試驗的緩沖裝置，該緩沖裝置包括：主體盒、第一級頂板和第二級頂板；

所述主體盒的上端中部設置有上插銷頭；所述主體盒的下端中部設置有通孔；所述主體盒的內部設置有空腔；

所述第一級頂板設置在所述空腔中，所述第一級頂板的底面設置有下插銷頭；所述下插銷頭穿過所述主體盒上的通孔從所述主體盒的底部伸出；所述第一級頂板上設置有至少兩根第一級彈簧；所述第一級彈簧的兩端分別與所述第一級頂板的上表面以及所述空腔內壁的頂部連接；

所述第二級頂板設置在所述第一級頂板的上方，所述第二級頂板上設置有至少兩根第二級彈簧；所述第二級彈簧的兩端分別與所述第二級頂板的上表面以及所述空腔內壁的頂部連接。

較佳的，所述緩沖裝置中還進一步包括：第三級頂板；

所述第三級頂板設置在所述第二級頂板的上方，第三級頂板上設置有至少兩根第三級彈簧；所述第三級彈簧的兩端分別與所述第三級頂板的上表面以及所述空腔內壁的頂部連接。

較佳的，所述緩沖裝置的主體盒的空腔內壁的頂部設置有位移限制塊。

較佳的，除第一級頂板外，其它各級頂板的兩端分別通過拉索與所述空腔內壁的頂部連接。

較佳的，所述第一級頂板的兩端分別設置有至少一個卡銷；

所述空腔的兩個側壁上分別設置有與所述卡銷對應的卡槽。

較佳的，各級彈簧中的各根彈簧均沿著所述主體盒的長度方向對稱分布。

較佳的，所述第一級頂板上設置有4根第一級彈簧；

所述第二級頂板上設置有2根第二級彈簧；

所述第三級頂板上設置有2根第三級彈簧。

較佳的，所述上插銷頭上還設置有供插銷穿過的第一插銷孔。

較佳的，所述下插銷頭的底部設置有供所述上夾頭插入的容納腔；所述下插銷頭上還設置有供插銷穿過的第二插銷孔。

如上可見，在本發(fā)明中的用于復合材料拉伸試驗的緩沖裝置中，由于設置了各級頂板和各級彈簧，因此具有很好的能量吸收能力，即在經過很小的位移之后即可吸收很多的沖擊能量，從而可以有效地對材料試驗機停止時產生的沖擊作用起到很好的緩沖作用，能夠有效地防止材料試驗機的上夾頭從向上拉伸狀態(tài)突然停止時的沖擊作用對試件造成損傷，而且還可以避免因為過大的緩沖距離而使得試樣被破壞。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中進行復合材料拉伸試驗時的裝置連接示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例中的設置有緩沖裝置的材料試驗機的示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例中的緩沖裝置的立體示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例中的緩沖裝置的俯視圖。