[發明專利]一種用于復合材料批量應力腐蝕試驗的應力加載裝置

在審

• 申請號: 202210289640.3
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114839056A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 丁康康;李開偉;彭文山;苗依純;于明東;侯健
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/20;G01N3/56;G01N3/04;G01N3/02
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 劉凱

本發明公開了一種用于復合材料批量應力腐蝕試驗的應力加載裝置，包括底座、立柱、壓板、支座、轉動塊、試樣夾頭、螺桿、螺紋通孔和凹槽，所述底座的頂端固定連接有立柱,立柱的頂端固定連接有壓板，同時底座上開設有與螺桿相互對應的螺紋通孔；所述螺桿的一端固定連接有轉動塊；所述螺桿的另一端位于壓板上開設的凹槽內；所述壓板靠近底座的一側并行固定安裝有多組支座，同時每組支座對應高度位置處固定安裝有試樣夾頭；該用于復合材料批量應力腐蝕試驗的應力加載裝置，結構簡單、安裝和拆卸容易、操作方便，為復合材料試樣在模擬力學載荷狀態下批量化環境暴露試驗提供了條件，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及復合材料載荷與環境偶合服役條件技術領域，特別涉及一種用于復合材料批量應力腐蝕試驗的應力加載裝置。

背景技術

復合材料由于具有高比強度、結構重量輕、性能上可設計等優點，目前廣泛應用于船舶等裝備主承力結構、次承力結構、零部件等，已成為對國家高新技術具有支撐作用的關鍵材料。復合材料的廣泛應用，對其在惡劣自然環境中的耐久性等也提出了更高要求。尤其是在嚴酷海洋大氣環境下，受拉伸、彎曲等力學載荷及高溫、高鹽、高輻照等惡劣服役環境因素耦合作用下，應力腐蝕失效問題突出。設計一種簡單、高效的復合材料應力夾具，開展復合材料在力學載荷作用下的自然環境暴露試驗，積累其海洋環境效應數據，能夠為相關裝備的設計選材提供數據支撐，對新型復合材料的推廣應用具有重要意義。

專利文獻【CN 113418772 A】給出了一種結構傳載一體化的復合材料三點彎曲夾具及使用方法，該夾具包括底板、支座、立柱、壓桿、壓板和彈簧，支座和立柱固定于底板上，試樣設置于所述支座(兩個，分列試樣兩端)上，通過壓板下壓將載荷傳遞至壓桿上的彈簧，進一步將彈簧載荷傳遞至試樣。該夾具在不長期占用力學試驗機、無需傳載器等電子設備的情況下，對復合材料提供精確穩定的三點彎曲載荷，可實現復合材料承受載荷耦合環境因素的服役條件。但該夾具只能加載單一形式力學載荷(彎曲載荷)，而復合材料在船舶等裝備實際服役條件下，同時受到彎曲和拉伸力學載荷的作用，該夾具對其受力狀態的模擬真實性較差。

專利文獻【CN 104749029 B】則給出了一種恒載荷拉伸試驗裝置，該裝置，包括A、B、C和D四個側面的承力框架內制有矩形空腔，矩形空腔四個頂點制有能夠分散矩形空腔的四個直角載荷的圓弧形凹槽，承力框架的上部橫梁內側的垂直中軸線上制有套裝式上夾頭，上夾頭的螺紋端穿過承力框架套裝式制有絕緣墊圈、加載彈簧和加載螺母，承力框架下部橫梁內側的垂直中軸線上制有套裝結構的下夾頭，下夾頭的螺紋端固定連接承力框架，通過旋緊加載螺母，使其壓縮加載彈簧產生上下夾頭間的軸向拉伸載荷。該裝置同樣只能加載單一形式力學載荷(拉伸載荷)，模擬真實性較差。此外，這兩個發明同一時間均只能加載一件試樣，不適合進行批量化環境暴露試驗，考慮到復合材料性能重現性較差，開展環境試驗時一般需要至少同時投試5組試樣，采用該夾具/裝置成本較高。

為克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種用于復合材料批量應力腐蝕試驗的應力加載裝置，該裝置可以同時對復合材料試樣加載拉伸和彎曲力學載荷，且同一時間可以加載多組復合材料試樣，實現力學載荷作用下復合材料批量化自然環境試驗。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種用于復合材料批量應力腐蝕試驗的應力加載裝置，用以解決現有的應力加載裝置只能加載一件試樣進行測試的缺陷。

(二)發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種用于復合材料批量應力腐蝕試驗的應力加載裝置，包括底座、立柱、壓板、支座、轉動塊、試樣夾頭、螺桿、螺紋通孔和凹槽，所述底座的頂端固定連接有立柱,立柱的頂端固定連接有壓板，同時底座上開設有與螺桿相互對應的螺紋通孔。

優選的，所述螺桿的一端固定連接有轉動塊。

優選的，所述螺桿的另一端位于壓板上開設的凹槽內。