CN105510130A - 用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装 - Google Patents

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郝旭峰
梁旭豪
史耀辉
李涛
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Abstract

本发明提供了一种用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，包括：用于和待测试夹头连接的夹持杆、与待测试圆杆内壁贴合的内压紧套、与待测试圆杆外壁贴合的外压紧套以及将外压紧套和内压紧套固定在一起的压紧盖；其中，内压紧套设置有第一通孔；压紧盖设置有与第一通孔相对应的第二通孔；夹持杆的夹持端依次通过第一通孔、第二通孔穿出。夹持杆的夹持端呈圆柱形，固定端呈圆锥形。本发明通过在待测试管件内外同时加装压紧套，可以在拉伸测试时同时对管件内外壁施压，使得复合材料制成的待测试圆管内外壁的应力保持一致，大大降低了复合材料层间破坏的风险，避免由于表层复合材料提前破坏导致的管件测试强度下降的问题。

Description

用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装
技术领域
本发明涉及，具体地，涉及一种用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装。
背景技术
复合材料圆管拉伸测试与金属的不同，一般需要在圆杆内壁粘贴金属转接件，以便夹具夹持。
普通的拉伸测试夹具与管件采用单面连接的方式，由于复合材料的层间强度很低，很容易导致与转接件粘接的几层复合材料提前破坏，使得整个管件的拉伸性能测试值大大低于实际值。每次测试时需要对每根管件进行金属转接件的粘贴，工作量较大，并且转接件与圆管内壁的贴合性难以完全保证，因此粘接可靠性也不高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装。本发明通过在管件内外同时加装压紧套，对管件内外壁同时施压，一方面免去了粘接转接件的麻烦，另一方面保证了表层的复合材料提前破坏导致的管件测试强度下降的问题。
根据本发明提供的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，包括：用于和待测试夹头连接的夹持杆、与待测试圆杆内壁贴合的内压紧套、与待测试圆杆外壁贴合的外压紧套以及将外压紧套和内压紧套固定在一起的压紧盖；
其中，所述内压紧套设置有第一通孔；所述压紧盖设置有与所述第一通孔相对应的第二通孔；所述夹持杆的夹持端依次通过所述第一通孔、第二通孔穿出。
优选地，所述夹持杆的夹持端呈圆柱形，固定端呈圆锥形；
所述内压紧套设置有与所述固定端相匹配的第一锥形槽。
优选地，所述固定端的锥面角度为10°～20°。
优选地，所述压紧套平均分为4个压紧套单元，每个压紧套单元内侧的圆柱面和圆锥面分别与夹持杆的内侧面相配合；
相邻压紧套单元之间具有空隙；
所述压紧套与待测试管件接触的外表面进行了粗糙化处理。
优选地，所述压紧盖的内侧设置有第二锥形槽，所述第二锥形槽的槽壁上加工有内螺纹；
所述压紧盖的外表面呈圆柱形，设置有用于拧紧的平面。
优选地，所述外压紧套的侧面开有凹槽，外表面加工与所述内螺纹相匹配的外螺纹；
所述外压紧套的内表面为圆柱面，尺寸与待测试圆杆的外表面相配合，并进行了粗糙化处理。
优选地，所述夹持杆的锥面倾斜角为15°～20°。
优选地，所述外压紧套的锥面倾角为10°～20°。
优选地，所述夹持杆、所述内压紧套、所述压紧盖以及所述外压紧套采用经过热处理后的45钢且表面进行防锈处理。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过在待测试管件内外同时加装压紧套，可以在拉伸测试时同时对管件内外壁施压，使得复合材料制成的待测试圆管内外壁的应力保持一致，大大降低了复合材料层间破坏的风险，避免由于表层复合材料提前破坏导致的管件测试强度下降的问题；
2、本发明中通过施加压力与复合材料制成的待测试管件进行传力，不需要与管件进行粘接，因此免去了每次测试都需要粘接转接件的麻烦；
3、本发明结构简单，布局合理，易于推广。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的圆管拉伸性能测试的辅助工装的结构示意图。
图2为本发明提供的夹持杆的结构示意图。
图3为本发明提供的内压紧套的结构示意图。
图4为本发明提供的压紧盖的结构示意图。
图5为本发明提供的外压紧套的结构示意图。
图6为现有技术中一般复合材料圆管测试的辅助工装的结构示意图。
图中：
1为夹持杆；
2为内压紧套；
3为压紧盖；
4为外压紧套；
11为夹持端；
12为固定端；
21为圆柱面；
22为圆锥面；
31为内螺纹；
32为平面；
41为凹槽；
42为外表面。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本实施例中，本发明提供的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，包括：用于和待测试夹头连接的夹持杆1、与待测试圆杆内壁贴合的内压紧套2、与待测试圆杆外壁贴合的外压紧套4以及将外压紧套4和内压紧套2固定在一起的压紧盖3；
其中，所述内压紧套2设置有第一通孔；所述压紧盖3设置有与所述第一通孔相对应的第二通孔；所述夹持杆1的夹持端依次通过所述第一通孔、第二通孔穿出。
所述夹持杆1的夹持端11呈圆柱形，固定端12呈圆锥形；所述内压紧套2设置有与所述固定端12相匹配的第一锥形槽。所述固定端12的锥面角度为10°～30°。
所述压紧套2平均分为4个压紧套单元，每个压紧套单元内侧的圆柱面21和圆锥面22分别与夹持杆1的内侧面相配合；相邻压紧套单元之间具有空隙；所述压紧套2与待测试管件接触的外表面进行了粗糙化处理。
所述压紧盖3的内侧设置有第二锥形槽，所述第二锥形槽的槽壁上加工有内螺纹31；所述压紧盖3的外表面呈圆柱形，设置有用于拧紧的平面32。所述外压紧套4的侧面开有凹槽41，外表面42加工与所述内螺纹31相匹配的外螺纹；所述外压紧套4的内表面为圆柱面，尺寸与待测试圆杆的外表面相配合，并进行了粗糙化处理。
所述夹持杆1的锥面倾斜角为15°～30°；所述外压紧套4的锥面倾角为10°～20°。所述夹持杆1、所述内压紧套2、所述压紧盖3以及所述外压紧套4采用经过热处理后的45钢且表面进行防锈处理。
当使用本发明提供的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装进行拉伸测试时，先将夹持杆1从内压紧套2中穿过，并将内压紧套2与待测试圆管内壁做简单固定，将外压紧套4套在待测试圆管外侧，然后将压紧盖3与外压紧套4拧紧。当压紧盖3与外压紧套4拧紧时，外压紧套4将圆管压紧；当测试夹头将夹持杆往1上移动的过程中，夹持杆1的锥面与内压紧套4的锥面接触并对其不断施压，使其压紧圆管的内壁；在内壁和外壁同时受压的情况下，辅助工装使得待测试圆管的复合材料层间应力更加均匀，避免发生层间破坏。
在本实施例中，本发明通过在待测试管件内外同时加装压紧套，可以在拉伸测试时同时对管件内外壁施压，使得复合材料制成的待测试圆管内外壁的应力保持一致，大大降低了复合材料层间破坏的风险，避免由于表层复合材料提前破坏导致的管件测试强度下降的问题；本发明中通过施加压力与复合材料制成的待测试管件进行传力，不需要与管件进行粘接，因此免去了每次测试都需要粘接转接件的麻烦；本发明结构简单，布局合理，易于推广。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，其特征在于，包括：用于和待测试夹头连接的夹持杆(1)、与待测试圆杆内壁贴合的内压紧套(2)、与待测试圆杆外壁贴合的外压紧套(4)以及将外压紧套(4)和内压紧套(2)固定在一起的压紧盖(3)；
其中，所述内压紧套(2)设置有第一通孔；所述压紧盖(3)设置有与所述第一通孔相对应的第二通孔；所述夹持杆(1)的夹持端依次通过所述第一通孔、第二通孔穿出。
2.根据权利要求1所述的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，其特征在于，所述夹持杆(1)的夹持端(11)呈圆柱形，固定端(12)呈圆锥形；
所述内压紧套(2)设置有与所述固定端(12)相匹配的第一锥形槽。
3.根据权利要求2所述的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，其特征在于，所述固定端(12)的锥面角度为10°～30°。
4.根据权利要求1所述的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，其特征在于，所述压紧套(2)平均分为4个压紧套单元，每个压紧套单元内侧的圆柱面(21)和圆锥面(22)分别与夹持杆(1)的内侧面相配合；
相邻压紧套单元之间具有空隙；
所述压紧套(2)与待测试管件接触的外表面进行了粗糙化处理。
5.根据权利要求1所述的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，其特征在于，所述压紧盖(3)的内侧设置有第二锥形槽，所述第二锥形槽的槽壁上加工有内螺纹(31)；
所述压紧盖(3)的外表面呈圆柱形，设置有用于拧紧的平面(32)。
6.根据权利要求5所述的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，其特征在于，所述外压紧套(4)的侧面开有凹槽(41)，外表面(42)加工与所述内螺纹(31)相匹配的外螺纹；
所述外压紧套(4)的内表面为圆柱面，尺寸与待测试圆杆的外表面相配合，并进行了粗糙化处理。
7.根据权利要求2所述的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，其特征在于，所述夹持杆(1)的锥面倾斜角为15°～30°。
8.根据权利要求1所述的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，其特征在于，所述外压紧套(4)的锥面倾角为10°～20°。
9.根据权利要求1所述的用于复合材料圆管拉伸性能测试的辅助工装，其特征在于，所述夹持杆(1)、所述内压紧套(2)、所述压紧盖(3)以及所述外压紧套(4)采用经过热处理后的45钢且表面进行防锈处理。
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