[發明專利]纖維增強復合材料微觀試驗加載裝置

在審

• 申請號: 201910060818.5
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109738274A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 于健;周儲偉;倪陽
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/06;G01N3/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種纖維增強復合材料微觀試驗加載裝置，包括基座和設在基座上的夾持部、加載組件、載荷傳感器、直線位移傳感器；夾持部包括第一夾頭、第二夾頭，第二夾頭與基座固定連接，第一夾頭的位置與第二夾頭相對，第一夾頭、第二夾頭分別夾住試樣的兩端；載荷傳感器用于測量試件的加載力，載荷傳感器的一端與第一夾頭相連，另一端與加載組件相連；夾持部的一側設有直線位移傳感器，用于測量試樣的變形量，所述直線位移傳感器的一端與基座固定連接，另一端與加載組件固定連接。本發明加載時的微觀觀測難度低，測量精度高、零飄低，可以配合金相顯微鏡對纖維增強復合材料進行微觀加載試驗。

技術領域

本發明涉及復合材料試驗裝置，特別是涉及纖維增強復合材料微觀試驗加載裝置。

背景技術

現代復合材料研究中，對于纖維和樹脂界面性能、纖維束與基體的界面性能以及層合板層間性能的研究越發深入，研究人員往往從材料微觀尺度出發，研究其本質性能，驗證其界面連接性能是否滿足技術指標要求，為界面連接性能的研究進展提供數據支持。

在金相顯微鏡下進行復合材料微觀試驗研究時，普通的加載裝置需要移動金相顯微鏡，增加了觀測的難度，并且普通加載裝置量程過大，導致測量誤差及零飄過高，降低了測量精度。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了克服現有技術中存在的不足，提供一種纖維增強復合材料微觀試驗加載裝置，降低加載時的微觀觀測難度，測量精度高，可以配合金相顯微鏡對纖維增強復合材料進行微觀加載試驗。

技術方案：本發明中的纖維增強復合材料微觀試驗加載裝置，包括基座，所述加載裝置還包括設在基座上的夾持部、加載組件、載荷傳感器、直線位移傳感器；所述夾持部包括第一夾頭、第二夾頭，第二夾頭與基座固定連接，第一夾頭的位置與第二夾頭相對，第一夾頭、第二夾頭分別夾住試樣的兩端；所述載荷傳感器用于測量試件的加載力，載荷傳感器的一端與第一夾頭相連，另一端與加載組件相連；所述夾持部的一側設有直線位移傳感器，用于測量試樣的變形量，所述直線位移傳感器的一端與基座固定連接，另一端與加載組件固定連接。

加載組件包括滑軌、滑塊、驅動機構，滑軌對稱設置在夾持部的兩側，滑塊上設有通孔，滑軌穿過滑塊上的通孔并固定在基座上；所述驅動機構與滑塊相連，驅動機構帶動滑塊在滑軌上做直線運動進而對試樣加載卸載。

滑塊上部設有凹槽，凹槽內設有止推軸承；所述驅動機構包括絲桿，絲桿下端設有軸肩，絲桿穿過基座與止推軸承轉動連接，絲桿與基座螺紋連接，止推軸承上部設有擋環，通過旋動絲桿從而帶動滑塊上下移動。

進一步地，滑塊上的通孔內設有直線軸承。直線軸承的設置可以降低其滑動時的摩擦阻力。

進一步地，第一夾頭、第二夾頭上均設有貫穿夾頭的螺孔和螺栓，通過旋動螺栓調節夾頭的開口大小。

發明原理：本發明中的纖維增強復合材料微觀試驗加載裝置，將纖維增強復合材料試件裝夾在位置相對的第一夾頭和第二夾頭上，通過轉動基座上方的絲桿，絲桿與滑塊相連，因此絲桿轉動的同時帶動了滑塊在滑軌上做上下直線運動，進而可以對試件加載卸載。載荷傳感器與直線位移傳感器與數字采集器連接，將以此對其進行試驗數據采集，通過旋轉絲桿進行加載。該裝置配合金相顯微鏡可實現纖維增強復合材料的微觀力學性能試驗。

有益效果：本發明與現有技術相比，同時具有如下優點：1)本發明加載時的微觀觀測難度低，同時測量精度高、零飄低，可以配合金相顯微鏡對纖維增強復合材料進行微觀加載試驗，降低試驗成本；2)本發明構造簡單，不需要特殊的加工形狀，便于加工及維護，能夠方便的完成試驗任務；3)本發明采用對稱設計，對中性好，可調節性高，量程滿足大部分試驗要求，加載測量精度高。

附圖說明

圖1是本發明的立體結構示意圖；

圖2是本發明的主視圖；