[發(fā)明專利]一種適用于柔性膜材刺破性能的測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910867991.6
• 申請(qǐng)日: 2019-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN112504807B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建穩(wěn);吳善祥;關(guān)曉宇;夏雨凡;張陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/00
• 分類號(hào): G01N3/00;G01N3/06;G01N3/04
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國(guó)

1.一種適用于柔性膜材刺破性能的測(cè)試裝置，其特征在于：包括預(yù)張力施加系統(tǒng)(16)及單軸加載系統(tǒng)(15)；預(yù)張力施加系統(tǒng)(16)包括鋼框架(1)、傳力螺桿(2)、移動(dòng)式夾具(3)、高密度彈簧(5)、測(cè)力計(jì)(6)、穿心螺母(4)、移動(dòng)式卡鉗(11)，所述鋼框架(1)為十字形框架，內(nèi)側(cè)設(shè)置U形滑槽，框架四周端部設(shè)有孔洞，在鋼框架(1)四周伸臂上表面設(shè)有刻度尺，傳力螺桿(2)為帶螺紋的圓形鋼棒，設(shè)置在鋼框架(1)的對(duì)稱軸線上，測(cè)力計(jì)(6)設(shè)置在兩個(gè)方向的傳力螺桿(2)上，并通過套筒螺栓(7)實(shí)現(xiàn)兩傳力螺桿(2)之間連接，移動(dòng)式夾具(3)設(shè)置在鋼框架(1)四周的伸臂內(nèi)，通過移動(dòng)式夾具(3)端部的螺紋接頭與傳力螺桿(2)連接，移動(dòng)式夾具(3)上設(shè)置固定膜材試樣的固定旋鈕(8)，移動(dòng)式夾具(3)內(nèi)部設(shè)置可與固定旋鈕(8)相接觸的壓片(10)，壓片(10)為帶有凹凸面的矩形鋼片，穿心螺母(4)為帶有內(nèi)螺紋的鋼環(huán)，對(duì)稱設(shè)置在鋼框架(1)外部的傳力螺桿(2)上，在穿心螺母(4)和鋼框架(1)之間設(shè)置高密度彈簧(5)，墊圈(9)設(shè)置在高密度彈簧(5)與鋼框架(1)之間，移動(dòng)式卡鉗(11)設(shè)置在鋼框架(1)的四周伸臂上，處于穿心螺母(4)與鋼框架(1)之間；單軸加載系統(tǒng)(15)包括加載框架(12)、加載伸缸(13)、導(dǎo)向式刺具連接器(14)、刺具，加載框架(12)為雙層筒形框架，預(yù)張力施加系統(tǒng)(16)設(shè)置在加載框架(12)低層口形承臺(tái)中央處，并通過鋼框架(1)與之焊接固定，加載伸缸(13)設(shè)置在加載框架(12)頂層中央下方，與加載框架(12)焊接連接，導(dǎo)向式刺具連接器(14)設(shè)置在加載伸缸(13)的底部，由固定套筒(21)、導(dǎo)向滑槽(20)、轉(zhuǎn)向預(yù)緊螺栓(17)、橫向預(yù)緊螺栓(18)及滑動(dòng)式刺具安裝槽(19)構(gòu)成，導(dǎo)向滑槽(20)包括滑槽及螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)盤(22)，螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)盤(22)穿過固定套筒(21)通過螺紋連接口與滑槽相連接，固定套筒(21)頂面焊接于加載伸缸(13)底面中心處，橫向預(yù)緊螺栓(18)分別穿過矩形墊片(24)和滑槽通過螺紋接口與滑動(dòng)式刺具安裝槽(19)相連，轉(zhuǎn)向預(yù)緊螺栓(17)橫向分別穿過曲面墊片(23)和固定套筒(21)通過螺紋接口與導(dǎo)向滑槽(20)連接，刺具設(shè)置在滑動(dòng)式刺具安裝槽內(nèi)，刺具的柱狀接頭外表面與安裝槽內(nèi)表面貼合，通過連接棒(25)與之連接；所述穿心螺母(4)設(shè)置在鋼框架(1)外部的傳力螺桿(2)上，轉(zhuǎn)動(dòng)穿心螺母(4)通過壓縮高密度彈簧(5)將荷載傳到鋼框架(1)上，實(shí)現(xiàn)單/雙軸預(yù)張力的施加；所述移動(dòng)式卡鉗(11)設(shè)置在鋼框架(1)的四周伸臂上，待膜材張拉力施加完成之后，用于固定穿心螺母(4)與鋼框架(1)之間的距離；所述加載伸缸(13)用于可調(diào)速加載和記錄刺破過程中荷載及位移關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于柔性膜材刺破性能的測(cè)試裝置，其特征在于：所述測(cè)力計(jì)(6)設(shè)置在雙向的傳力螺桿(2)上，通過測(cè)力計(jì)(6)來實(shí)時(shí)記錄和觀察單向/雙向張力的變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于柔性膜材刺破性能的測(cè)試裝置，其特征在于：所述移動(dòng)式夾具(3)上設(shè)置固定旋鈕(8)，通過固定旋鈕(8)轉(zhuǎn)動(dòng)頂進(jìn)壓片(10)對(duì)于膜材均勻施加夾持力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于柔性膜材刺破性能的測(cè)試裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)向預(yù)緊螺栓(17)及橫向預(yù)緊螺栓（18）均通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓帽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于柔性膜材刺破性能的測(cè)試裝置，其特征在于：所述用于測(cè)試的膜材試樣形狀，根據(jù)測(cè)試方案選取十字形或矩形試樣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于柔性膜材刺破性能的測(cè)試裝置，其特征在于：所述導(dǎo)向滑槽(20)包括滑槽及螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)盤(22)，螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)盤(22)穿過固定套筒(21)通過螺紋連接口與滑槽相連接，螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)盤(22)底面與固定套筒(21)內(nèi)環(huán)頂面貼合，螺紋連接口的頂面與固定套筒(21)內(nèi)環(huán)底面貼合，且具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。