CN104614234A - 薄膜材料拉伸实验夹具 - Google Patents

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CN104614234A CN201510047943.4A CN201510047943A CN104614234A CN 104614234 A CN104614234 A CN 104614234A CN 201510047943 A CN201510047943 A CN 201510047943A CN 104614234 A CN104614234 A CN 104614234A
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clamping
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clamp
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CN201510047943.4A
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贾登
陈雄
余家泉
周长省
郑健
许进升
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Nanjing University of Science and Technology
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Nanjing University of Science and Technology
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Abstract

本发明公开了一种薄膜材料拉伸实验夹具，包括具有两平行端臂的夹具主体；能够沿夹具主体两端臂内壁滑动的上夹紧圆柱和下夹紧圆柱；夹具主体上设置有与拉伸试验机相配合的销孔；本发明结构简单，能根据试件薄膜材料厚度，随意调节夹紧圆柱间间距，保证试件夹紧，且不存在最小设计夹持厚度；操作时只需将试件两端缠绕在上夹紧圆柱上即可，采用拉力夹紧，拉力越大，夹持越紧，相对于以往粘接增厚块方式，本发明能明显缩短装夹时间，提高试验效率；能够避免粘接增厚块方式所带来的对材料力学性能的影响，同时采用圆柱夹紧，有效解决了试件夹持末端的应力集中。

Description

薄膜材料拉伸实验夹具
技术领域
本发明属于材料力学研究领域，用于夹持薄膜材料拉伸实验试件的。
背景技术
随着现代科技的不断发展，各种薄膜材料被广泛应用。薄膜材料的力学性能研究是当前的一大热点。拉伸实验是研究材料力学性质最基本的试验，对薄膜材料进行拉伸研究，考虑最基本的问题就是薄膜试件的夹持。
通常拉伸试验机所配备的是楔形拉伸夹具，其基本原理是通过调节夹具上的搬把，促使夹具体可以上升或下降，调节楔块之间间距，适应不同板材试件厚度，但此类夹具在设计时都存在最小夹持厚度，小于该厚度的材料将无法被夹持进行试验，以往解决方案是在试验薄膜两端粘接增厚块来增加夹持端厚度，以达到最小夹持厚度的要求。但是，上述解决方案存在一定缺陷，一方面，采用粘接增厚块的方式制备试件效率不高，进行多组拉伸试验时，需要粘接多组；另一方面，粘接胶可能对薄膜材料与增厚块粘接根部的力学性能产生影响，导致最终获取的材料力学性能有偏差。因此，需要设计一种对材料力学性能不产生影响，同时夹持厚度能由零变化到一定厚度的特定夹头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对材料力学性能不产生影响，且不存在最小夹持厚度的薄膜材料拉伸实验夹具。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种薄膜材料拉伸实验夹具，
包括具有两平行端臂的夹具主体；
能够沿夹具主体两端臂内壁滑动的上夹紧圆柱和下夹紧圆柱；
夹具主体上设置有与拉伸试验机相配合的销孔。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
(1)本发明结构简单，能根据试件薄膜材料厚度，随意调节夹紧圆柱间间距，保证试件夹紧，且不存在最小设计夹持厚度。
(2)本发明夹持操作方便，只需将试件两端缠绕在上夹紧圆柱上即可，采用拉力夹紧，拉力越大，夹持越紧，相对于以往粘接增厚块方式，本发明能明显缩短装夹时间，提高试验效率。
(3)本发明避免了粘接增厚块方式所带来的对材料力学性能的影响，同时采用圆柱夹紧，有效解决了试件夹持末端的应力集中。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明薄膜材料拉伸实验夹具的总体结构示意图。
具体实施方式
结合图1：
本发明一种薄膜材料拉伸实验夹具，
包括具有两平行端臂的夹具主体1；
能够沿夹具主体1两端臂内壁滑动的上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3；
夹具主体1上设置有与拉伸试验机相配合的销孔。
夹具主体1的端臂开有位置对应的滑槽，上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3通过固定在其两端的导向键4与滑槽滑动配合。
导向键4通过螺栓固定在上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3的两端，且导向键4的外型与滑槽的形状相配合。
上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3的圆周表面设置有滚花纹，起防滑作用；采用圆柱夹紧可以防止薄膜材料试件夹持末端的应力集中。
上夹紧圆柱2半径大于下夹紧圆柱3，可以保证试件夹持后特征长度部分不会接触到其它位置。
实验操作：实验前，将待测薄膜材料切成一定宽度的板条型试件，然后将夹具主体通过其上的销孔装配在试验机上；试件两端缠绕于上夹紧圆柱2上，将试件拉紧施加一定的预紧力，使得上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3表面贴紧，保证薄膜试件不会发生滑脱，然后即可进行拉伸试验。
实施例1：
一种薄膜材料拉伸实验夹具，
包括具有两平行端臂的夹具主体1；
能够沿夹具主体1两端臂内壁滑动的上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3；
夹具主体1上设置有与拉伸试验机相配合的销孔。
夹具主体1的端臂开有位置对应的滑槽，上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3通过固定在其两端的导向键4与滑槽滑动配合。
导向键4通过螺栓固定在上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3的两端，且导向键4的外型与滑槽的形状相配合。
实施例2：
一种薄膜材料拉伸实验夹具，
包括具有两平行端臂的夹具主体1；
能够沿夹具主体1两端臂内壁滑动的上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3；
夹具主体1上设置有与拉伸试验机相配合的销孔。
夹具主体1的两端臂内侧开有滑槽，上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3的两端设置有与滑槽配合的凸块，凸块与滑槽滑动配合，滑槽的底部固定有限位挡块。
实施例3：
一种薄膜材料拉伸实验夹具，
包括具有两平行端臂的夹具主体1；
能够沿夹具主体1两端臂内壁滑动的上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3；
夹具主体1上设置有与拉伸试验机相配合的销孔。
夹具主体1的端臂开有位置对应的滑槽，上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3通过固定在其两端的导向键4与滑槽滑动配合。
导向键4通过螺栓固定在上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3的两端，且导向键4的外型与滑槽的形状相配合。
上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3的圆周表面设置有滚花纹。
实施例4：
一种薄膜材料拉伸实验夹具，
包括具有两平行端臂的夹具主体1；
能够沿夹具主体1两端臂内壁滑动的上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3；
夹具主体1上设置有与拉伸试验机相配合的销孔。
夹具主体1的端臂开有位置对应的滑槽，上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3通过固定在其两端的导向键4与滑槽滑动配合。
导向键4通过螺栓固定在上夹紧圆柱2和下夹紧圆柱3的两端，且导向键4的外型与滑槽的形状相配合。
上夹紧圆柱2半径大于下夹紧圆柱3。

Claims (6)

1.一种薄膜材料拉伸实验夹具，其特征在于：
包括具有两平行端臂的夹具主体(1)；
能够沿夹具主体(1)两端臂内壁滑动的上夹紧圆柱(2)和下夹紧圆柱(3)；
夹具主体(1)上设置有与拉伸试验机相配合的销孔。
2.根据权利要求1所述的薄膜材料拉伸实验夹具，其特征在于：所述的夹具主体(1)的端臂开有位置对应的滑槽，上夹紧圆柱(2)和下夹紧圆柱(3)通过固定在其两端的导向键(4)与滑槽滑动配合。
3.根据权利要求2所述的薄膜材料拉伸实验夹具，其特征在于：所述的导向键(4)通过螺栓固定在上夹紧圆柱(2)和下夹紧圆柱(3)的两端，且导向键(4)的外型与滑槽的形状相配合。
4.根据权利要求1或2或3所述的薄膜材料拉伸实验夹具，其特征在于：所述的上夹紧圆柱(2)和下夹紧圆柱(3)的圆周表面设置有滚花纹。
5.根据权利要求1或2或3所述的薄膜材料拉伸实验夹具，其特征在于：所述的上夹紧圆柱(2)半径大于下夹紧圆柱(3)。
6.根据权利要求4所述的薄膜材料拉伸实验夹具，其特征在于：所述的上夹紧圆柱(2)半径大于下夹紧圆柱(3)。
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