CN103454149A - 测定强度低且延展性高的材料间ii型断裂粘结强度的夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具，包括一个长方形的金属块和一个长方形的金属板，金属块的长度小于金属板的长度，金属块的宽度与金属板的宽度相同，金属块与金属板通过螺钉固定，金属块和金属板宽的方向上两者对齐，长的方向上一头对齐，金属块和金属板的长度方向的对称线上设置重合的通孔，金属板伸出金属块的部分位于金属块装配的一面的粗糙度为10～15；本发明能克服了现有的直接粘接的单搭接剪切试件不能适用于具有显著超弹性力学性能研究的不足的测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具。
Description
技术领域
本发明属于粘接剂粘结性能测试领域，特别是一种测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具。
背景技术
粘结剂广泛应用于在工程和日常生活中，通过粘接剂粘结两种材料的结构称为粘结接头。粘结接头这种连接方法的优点众多，如连接厚度薄，节省体积；应力集中现象小；重量轻，成本低廉等。粘结接头在航天，航空，车辆制造，船舶制造以及国防行业中应用广泛。测定粘接剂的粘结强度可预测粘结接头的使用寿命和失效情况，对于工程设计，优化设计和避免工程事故具有重要意义。
通常粘结强度的测定方法通过单搭接试件，双搭接试件进行拉伸实验即可。但是对于复合材料或者橡胶这类强度低或延展性高的被粘结材料，直接施加拉伸力会导致材料破损或者变形过大，导致无法测量或结果偏差过大，但是这两类材料都有着越来越方法的应用，如航天中，固体火箭发动机内的推进剂与包覆层之间的粘结。通过一般方法不能直接测定该种情况下的粘结强度，因此有必要对试验方法进行改进并且改进试件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具，克服了现有的直接粘接的单搭接剪切试件不能适用于具有显著超弹性力学性能研究的不足。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具，包括一个长方形的金属块和一个长方形的金属板，金属块的长度小于金属板的长度，金属块的宽度与金属板的宽度相同，金属块与金属板通过螺钉固定，金属块和金属板宽的方向上两者对齐，长的方向上一头对齐，金属块和金属板的长度方向的对称线上设置重合的通孔，金属板伸出金属块的部分位于金属块装配的一面的粗糙度为10～15。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
（1）II型断裂粘结强度测定试件可以装夹在普通的单周拉伸试验机上进行，装夹方便，转矩小；（2）夹具和被粘接件紧密粘结，被粘接件受纵向剪力作用，只有剪切位移，由此可以避免材料较软或延展性高带来的实验不便。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明的侧面结构示意图。
图2是本发明的正面结构示意图。
图3是本发明的测试示意图。
具体实施方式
结合图1和图2：
本发明一种测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具，其特征在于：包括一个长方形的金属块和一个长方形的金属板，金属块的长度小于金属板的长度，金属块的宽度与金属板的宽度相同，金属块与金属板通过螺钉固定，金属块和金属板宽的方向上两者对齐，长的方向上一头对齐，金属块和金属板的长度方向的对称线上设置重合的通孔，金属板伸出金属块的部分位于金属块装配的一面的粗糙度为10～15。金属板伸出金属块的部分的长度大于金属块的长度。金属块与金属板通过两个或两个以上的螺钉固定。
结合图3：
本发明II型断裂粘接强度测定试件，包括夹具1、粘接件a2、粘接件a3、装夹胶黏剂4，被测胶黏剂5。
夹具1采用金属材料，上有圆孔用于装夹至单轴拉伸试验机。
粘接件a2与粘接件b3采用复合材料或橡胶，其特征在于材料较软或延展性高，不可直接加载拉伸力进行实验。
装夹胶黏剂4强度远高于被测胶黏剂5
试件整体为对称体，厚度宽度一致，各个组件的同轴度高。
实施例1：
结合图1至图3：
一种测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具，包括一个长方形的金属块和一个长方形的金属板，金属块的长度小于金属板的长度，金属块的宽度与金属板的宽度相同，金属块与金属板通过螺钉固定，金属块和金属板宽的方向上两者对齐，长的方向上一头对齐，金属块和金属板的长度方向的对称线上设置重合的通孔，金属板伸出金属块的部分位于金属块装配的一面的粗糙度为13。金属板长90mm，金属块长40mm，金属块高14mm，金属板厚3mm。金属块与金属板通过两个螺钉固定。
具体实验方法以及过程如下：选用铝制备夹具，加工过程中保证圆孔大小适用于装配单轴拉伸试验机。将被粘接件a2与被粘接件b3通过被测胶黏剂5层叠粘结，待固化之后，选取强度远高于被测胶黏剂5的装夹胶黏剂4将层叠件上下表面分别与两个夹具粘结。待固化后即可进行实验。装夹时保证被测胶黏剂被良好保护没有受到挤压破坏，将实验机夹头与试件以销孔形式连接，保证销能够在孔内灵活转动，即可进行拉伸试验。金属板长90mm，金属块长40mm，金属块高14mm，金属板厚3mm，两粘接材料分别5mm，三个粘接面的厚度合计1mm；试件整体对称，厚度宽度一致，各个组件的同轴度高。
实践证明，通过II型断裂粘结强度测定试件，试验测定由丁羟胶粘结的25×40mm2的层叠件，其测得的II型断裂强度与标准值相对误差10%以内，通过该试件测试II型断裂粘接强度方法可行。
Claims (3)
1.一种测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具，其特征在于：包括一个长方形的金属块和一个长方形的金属板，金属块的长度小于金属板的长度，金属块的宽度与金属板的宽度相同，金属块与金属板通过螺钉固定，金属块和金属板宽的方向上两者对齐，长的方向上一头对齐，金属块和金属板的长度方向的对称线上设置重合的通孔，金属板伸出金属块的部分位于金属块装配的一面的粗糙度为10～15。
2.根据权利要求1所述的一种测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具，其特征在于：所述的金属板伸出金属块的部分的长度大于金属块的长度。
3.根据权利要求1所述的一种测定强度低且延展性高的材料间II型断裂粘结强度的夹具，其特征在于：所述的金属块与金属板通过两个或两个以上的螺钉固定。
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