CN107917844A - 一种复合材料三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具 - Google Patents

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孙颖
丁许
刘俊岭
陈利
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Abstract

本发明公开了一种复合材料三点、四点弯曲疲劳性能测试通用夹具，属于材料力学性能测试用的夹具，可拆卸地安装在常规疲劳试验机上，进行三点、四点弯曲疲劳试验。夹具分为加载部和支撑部，加载部和支撑部可通过螺纹形式与疲劳试验机连接。且夹具可根据试样尺寸调节夹持尺寸，满足国内外相关的弯曲疲劳测试标准，通用性强。夹具可确保试样在弯曲疲劳测试过程中被稳定夹持而不会产生滑移，使实验准确顺利进行。

Description

一种复合材料三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具
技术领域
本发明涉材料力学性能测试夹具，具体是一种条状复合材料三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具。
背景技术
如今复合材料广泛应用于各个工程领域，纤维增强复合材料(FRP)结构因其成本较低在基础设施领域中逐步广泛应用，在环境及应力不断作用下，材料结构及构件在使用过程中往往会产生损伤以至破坏，疲劳破坏为结构及构件主要破坏形式之一。
三点、四点弯曲疲劳试验是材料机械性能试验的基本方法之一。虽然常规疲劳实验机被广泛使用，但是常规疲劳试验机只能进行拉伸疲劳试验。由于三点、四点弯疲劳实验与拉伸疲劳试验测试原理基本相同，因此，可以对常规疲劳试验机的夹具部分进行重新设计，使常规疲劳实验机进行三点、四点弯曲疲劳实验，从而扩展常规疲劳实验机的功能，提高利用效率。
发明内容
针对现有的常规疲劳实验机，本发明拟解决的技术问题是，提供一种条状复合材料三点、四点弯疲劳实验夹具，夹具可确保试样在测试过程中被稳定夹持，使三点、四点弯疲劳实验顺利准确进行。并且，夹具可根据不同试样尺寸调整夹具的夹持尺寸，满足大部分复合材料弯曲疲劳测试标准。夹具可拆卸地安装在常规疲劳试验机上，可使常规疲劳试验机进行三点、四点弯曲疲劳试验。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
在本发明提供的一种复合材料三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具具有以下特征：加载部末端通过螺柱与疲劳试验机的上方固定端连接，支撑部通过螺柱与疲劳试验机的下方固定端连接。支撑部底板中有T型轨道，供调整底座之间的截距使用，适应不同试样尺寸的弯曲疲劳测试标准。两个可调整底座通过T型轨道内的螺栓固定在支撑部底板上，可调整底座包含支撑试样的支梁。试样被夹持在支梁和夹持梁之间，支梁和夹持梁穿过矩形空心方铁，矩形空心方铁顶部螺钉用于固定夹持梁，并可通过移动矩形空心方铁调节试样夹持宽度，适应不同试样尺寸的复合材料弯曲疲劳测试标准。
在本发明提供的一种复合材料三点、四点弯疲劳试验夹具还可以具有这样的特征：夹具加载部面板通过螺柱与疲劳试验机载荷传感器端连接，面板中有两组圆头矩形孔，可调节加载部每组上、下夹头之间的截距，适应不同试样尺寸的复合材料弯曲疲劳测试标准。上、下夹头穿过矩形空心方铁，矩形空心方铁螺钉用于固定加载部上、下夹头。
在本发明提供的一种复合材料三点、四点弯疲劳试验夹还可以具有这样的特征：加载部面板中还有一对螺钉孔，当需要进行三点弯曲疲劳测试时可将一组夹头拆除，将另一组夹头移动到加载部面板中部，然后通过螺钉固定即可。
附图说明
图1为本发明三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具的总体结构示意图。
图2为本发明三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具的总体结构刨切示意图。
图3为本发明三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具的俯视图(不含试样)。
图4为本发明三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具的俯视图(不含加载部面板和试样)。
图5为本发明三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具的侧视刨切示意图。
标号说明：螺柱1，圆头矩形槽2，螺钉孔3，矩形空心方铁4，螺钉5，垫片6，上夹头7，下夹头8。螺柱9，T型导轨10，螺钉11，螺母12，底座13，夹持梁14，螺钉15，矩形空心方铁16，试样17。
具体实施方式
下面结合实例及附图进一步描述本发明。
一种复合材料三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具，包括加载部与支撑部，如图1和图3所示。加载部包括：加载部面板(螺柱1，圆头矩形槽2，螺钉孔3)，矩形空心方铁4，螺钉5，垫片6，上夹头7，下夹头8。支撑部包括：支撑部底板(螺柱9，T型导轨10)，螺钉11，螺母12，底座13，夹持梁14，螺钉15，矩形空心方铁16，试样17。
实验前，将螺柱1与疲劳试验机加载端螺孔连接，将螺柱9与疲劳试验机支撑端螺孔连接。然后将条状试样17放入加载部上夹头7和下夹头8之间，根据测试标准调整两组上下夹头之间的距离L，然后根据试样宽度调整空心方铁4在试样宽度方向上之间的距离。调整好距离后，拧紧螺钉5。如果需要进行三点弯曲疲劳实验，可将一组上、下夹头拆除，将另一组夹头移动到加载部面板中部，通过螺钉5固定。
加载部安装完毕后，调整支撑部底座13将试样放入夹持梁14和底座13上的支梁之间，根据测试标准调整夹持梁14和支梁的距离Ls，然后拧紧螺栓。再根据试样宽度调整矩形空心方铁16在试样宽度方向上之间的距离，然后拧紧螺钉15。
夹具安装完毕后，调整试验机的相关参数设置后，即可开始试验。

Claims (4)

1.一种复合材料三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具，其特征在于，此夹具可拆卸安在常规疲劳实验机上，使常规疲劳实验机上可进行复合材料弯曲疲劳实验。
2.根据权利1所述的复合材料三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具，其特征在于，此夹具可完成复合材料三点弯曲疲劳实验和四点弯曲疲劳实验，且三点弯曲疲劳实验和四点点弯曲疲劳实验切换简便。
3.根据权利1所述的复合材料三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具，其特征在于，此夹具可以根据不同弯曲疲劳测试标准的试样尺寸，调整夹具的夹持宽度和夹持厚度，通用性好。
4.根据权利1所述的复合材料三点、四点弯曲疲劳通用试验夹具，其特征在于，在测试过程中可夹具可保持试样固定，不会产生滑移。
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