CN106872261B

CN106872261B - 一种复合材料挤压应变测量辅助夹具

Info

Publication number: CN106872261B
Application number: CN201510926566.1A
Authority: CN
Inventors: 邓立伟; 侯金涛; 陈新文; 郝文峰
Original assignee: BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Current assignee: BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2019-07-23
Anticipated expiration: 2035-12-14
Also published as: CN106872261A

Abstract

本发明公开了一种复合材料挤压应变测量辅助夹具。该夹具可有效减少挤压试样准备过程的操作环节，降低辅助人员的劳动强度，提高引伸计安装块的粘贴效率和质量。其技术要点是，可快速、准确定位和粘贴引伸计安装块，可调节胶粘剂的固化压力，可在试样两面粘贴引伸计安装块,适用于单钉双剪试样、单钉单剪试样和双钉单剪试样。

Description

一种复合材料挤压应变测量辅助夹具

技术领域

本发明涉及复合材料力学性能测试用夹具，具体的说，是一种复合材料挤压应变测量辅助夹具。

背景技术

相对金属结构而言，复合材料虽然可以提高结构的整体性，但是由于设计、工艺和使用维护等方面的需要或限制，还是必须安排一定的设计和工艺分离面、维护口盖和多种外挂接口等。这些部位的载荷传递必须有相应的连接方式来解决，所以连接设计在复合材料结构中是必不可少的关键环节。

复合材料层压板的连接主要包括胶接和机械连接，机械连接主要分为铆钉连接和螺栓连接两类，机械连接按受力形式分为单剪和双剪。用引伸计测量高模量纤维增强聚合物基复合材料多向层压板的销钉或紧固件连接挤压响应时，测试前，需要先在试样上粘贴引伸计安装块，测试时，将引伸计安装在引伸计安装块上，测量孔的挤压应变。以往，粘贴引伸计安装块时，需要先在试样上划线，粘贴金属块时需要用手按压30秒，使胶粘剂初步固化。实践表明，这种金属块安装方式的效率很低，而且两个引伸计安装块的卡口容易出现不平行的情况，大大降低应变测量精度。

本发明的目的是提出一种可以在复合材料挤压试样表面快速粘贴引伸计安装块的辅助夹具。

该夹具既可以快速、准确定位引伸计安装块，调节胶粘剂的固化压力，还可以在试样两面粘贴引伸计安装块，实现测量试样两侧的平均挤压应变，且适用于单钉双剪试样、单钉单剪试样和双钉单剪试样。

发明内容

本发明的目的：提出一种复合材料挤压应变测量辅助夹具，可以快速定位引伸计安装块、可以调节胶粘剂的固化压力，可以在试样两面粘贴引伸计安装块，适用于单钉双剪试样、单钉单剪试样和双钉单剪试样。

本发明的技术解决方案：

一种复合材料挤压应变测量辅助夹具，其特征是：夹具由基座、载物台、夹紧装置和引伸计安装块组成：

所述基座包括摇杆1、L形卡2、紧固螺钉3、底板4和侧板5，紧固螺钉3上设有圆孔，摇杆1通过圆孔与紧固螺钉3配合，L形卡2上设有螺纹孔，紧固螺钉3通过该螺纹孔与L形卡2配合；L形卡2和侧板5侧面接触并通过螺栓固定，底板4上表面和侧板5下表面接触并通过螺栓固定；载物台包括轴向定位板6和L形平台7，L形平台7下表面和侧板5上表面接触并通过螺栓固定，L形平台7上设有导轨，轴向定位板6通过导轨与L形平台7配合，沿导轨移动并通过螺栓定位；夹紧装置包括旋转限位块8、螺杆9、横向夹紧块10、摇杆11、定位块12、限位块13、弹簧卡头14和压片15，旋转限位块8与L形平台7下表面接触并通过螺栓固定，旋转限位块8上设有圆孔和螺纹孔，螺杆9端部设有U形旋转槽，将螺杆9带有U形旋转槽一端插入旋转限位块8，再利用2个螺栓紧固限位，横向夹紧块10上设有螺纹孔，螺杆9通过该螺纹孔与横向夹紧块10配合，摇杆11安置于螺杆9外侧端部并与螺杆9垂直，定位块12下表面与横向夹紧块10上表面接触并通过螺栓连接，限位块13置于L形平台7上表面并通过螺栓固定，横向夹紧块10可沿限位块13移动，弹簧卡头14置于横向夹紧块10上表面并通过螺栓固定，压片15置于定位块12上表面并通过螺栓固定；引伸计安装块与定位块12侧面接触并定位；

所述的引伸计安装块为COD引伸计安装块16、横向引伸计安装块17或纵向引伸计安装块18；

所述的L形平台上设有哑铃型通孔，翻转试样上下表面后，引伸计安装块穿过通孔；

所述的压片施加压力的大小为0N-10N。

本发明的优点：

目前，复合材料的挤压响测试数据主要用于机械连接设计。在满足国内外测试标准的前提下，与现有技术相比，本发明通过采取快速、准确定位引伸计安装块，可调节胶粘剂的固化压力、可在试样两面粘贴引伸计安装块、适用于单钉双剪试样、单钉单剪试样和双钉单剪试样四种技术措施大大减少试样准备过程的操作环节，显著提高引伸计安装块的粘贴精度和效率。可快速定位引伸计安装块，不必像过去那样通过在试样上划线为引伸计安装块定位；可调节胶粘剂的固化压力，确保稳定的粘贴质量；可在试样两面粘贴引伸计安装块，实现测量试样两侧的平均挤压应变；适用于单钉双剪试样、单钉单剪试样和双钉单剪试样，即涵盖了挤压响应测试标准中的全部试样形式。

本发明解决了试样准备过程效率低且质量无法保证的难题，使复合材料挤压应变测量简单易行，进而实现大批量、高效率测试。

附图说明：

图1是本发明夹具的主视图。

图2是本发明夹具的俯视图。

图3是本发明夹具的左视图。

图4是本发明夹具的三维视图1。

图5是本发明夹具的三维视图2。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

如图1至图5所示，一种复合材料挤压应变测量辅助夹具，夹具由基座、载物台、夹紧装置和引伸计安装块组成：

所述基座包括摇杆1、L形卡2、紧固螺钉3、底板4和侧板5，紧固螺钉3上设有圆孔，摇杆1通过圆孔与紧固螺钉3配合，L形卡2上设有螺纹孔，紧固螺钉3通过该螺纹孔与L形卡2配合；L形卡2和侧板5侧面接触并通过螺栓固定，底板4上表面和侧板5下表面接触并通过螺栓固定；载物台包括轴向定位板6和L形平台7，L形平台7下表面和侧板5上表面接触并通过螺栓固定，L形平台7上设有导轨，轴向定位板6通过导轨与L形平台7配合，沿导轨移动并通过螺栓定位；夹紧装置包括旋转限位块8、螺杆9、横向夹紧块10、摇杆11、定位块12、限位块13、弹簧卡头14和压片15，旋转限位块8与L形平台7下表面接触并通过螺栓固定，旋转限位块8上设有圆孔和螺纹孔，螺杆9端部设有U形旋转槽，将螺杆9带有U形旋转槽一端插入旋转限位块8，再利用2个螺栓紧固限位，横向夹紧块10上设有螺纹孔，螺杆9通过该螺纹孔与横向夹紧块10配合，摇杆11安置于螺杆9外侧端部并与螺杆9垂直，定位块12下表面与横向夹紧块10上表面接触并通过螺栓连接，限位块13置于L形平台7上表面并通过螺栓固定，横向夹紧块10可沿限位块13移动，弹簧卡头14置于横向夹紧块10上表面并通过螺栓固定，压片15置于定位块12上表面并通过螺栓固定；引伸计安装块16与定位块12侧面贴合并定位；

所述的L形平台上设有哑铃型通孔，翻转试样上下表面，引伸计安装块穿过通孔；

所述的压片可施加0-10N压力。

下面结合附图1、附图2、附图3、附图4和附图5对本发明的使用方法作进一步描述。

将辅助夹具置于桌子边缘，使底板4下表面与桌面贴合，摇动摇杆1，使紧固螺钉3与桌子下表面贴合，将夹具固定在桌面上。摇动摇杆11，使横向夹紧块10向外侧移动，为挤压试样留出足够的安装空间。将安装好螺栓的挤压试样安置在L形平台7上，通过轴向定位板6调整试样位置，为引伸计安装块预留出合适的安装空间，通过螺栓固定轴向定位板6。摇动摇杆11，使横向夹紧块10沿限位块13向内侧移动，将试样夹紧，此时，弹簧卡头14也与试样压紧。根据测试时采用的引伸计类型选择引伸计安装块，在引伸计安装块下表面涂胶，然后与定位块12侧面贴合定位后，粘贴在试样表面，最后将压片压在引伸计安装块上表面，固化一定时间后，将试样取下，如果需要，也可继续在试样反面粘贴引伸计安装块，试样粘贴好引伸计安装块后，即可用于测试。

Claims

1.一种复合材料挤压应变测量辅助夹具，其特征是：夹具由基座、载物台、夹紧装置和引伸计安装块组成：

所述基座包括摇杆[1]、L形卡[2]、紧固螺钉[3]、底板[4]和侧板[5]，紧固螺钉[3]上设有圆孔，摇杆[1]通过圆孔与紧固螺钉[3]配合，L形卡[2]上设有螺纹孔，紧固螺钉[3]通过该螺纹孔与L形卡[2]配合；L形卡[2]和侧板[5]侧面接触并通过螺栓固定，底板[4]上表面和侧板[5]下表面接触并通过螺栓固定；载物台包括轴向定位板[6]和L形平台[7]，L形平台[7]下表面和侧板[5]上表面接触并通过螺栓固定，L形平台[7]上设有导轨，轴向定位板[6]通过导轨与L形平台[7]配合，沿导轨移动并通过螺栓定位；夹紧装置包括旋转限位块[8]、螺杆[9]、横向夹紧块[10]、手柄[11]、定位块[12]、限位块[13]、弹簧卡头[14]和压片[15]，旋转限位块[8]与L形平台[7]下表面接触并通过螺栓固定，旋转限位块[8]上设有圆孔和螺纹孔，螺杆[9]端部设有U形旋转槽，将螺杆[9]带有U形旋转槽一端插入旋转限位块[8]，再利用2个螺栓紧固限位，横向夹紧块[10]上设有螺纹孔，螺杆[9]通过该螺纹孔与横向夹紧块[10]配合，手柄[11]安置于螺杆[9]外侧端部并与螺杆[9]垂直，定位块[12]下表面与横向夹紧块[10]上表面接触并通过螺栓连接，限位块[13]置于L形平台[7]上表面并通过螺栓固定，横向夹紧块[10]可沿限位块[13]移动，弹簧卡头[14]置于横向夹紧块[10]上表面并通过螺栓固定，压片[15]置于定位块[12]上表面并通过螺栓固定；引伸计安装块与定位块[12]侧面接触并定位；横向夹紧块[10]为倒L型结构,横向夹紧块[10]的一侧边设有螺纹孔,螺杆[9]通过该螺纹孔与横向夹紧块[10]配合,横向夹紧块[10]的另一侧边位于L形平台[7]上表面。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料挤压应变测量辅助夹具，其特征是，所述的引伸计安装块为COD引伸计安装块[16]、横向引伸计安装块[17]或纵向引伸计安装块[18]。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料挤压应变测量辅助夹具，其特征是，所述的L形平台上设有哑铃型通孔，翻转试样上下表面后，引伸计安装块穿过通孔。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料挤压应变测量辅助夹具，其特征是，所述的压片施加压力的大小为0N-10N。