CN110988012B - 一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法 - Google Patents

一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110988012B
CN110988012B CN201911160203.6A CN201911160203A CN110988012B CN 110988012 B CN110988012 B CN 110988012B CN 201911160203 A CN201911160203 A CN 201911160203A CN 110988012 B CN110988012 B CN 110988012B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fiber
composite material
fiber composite
dimensional stability
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201911160203.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110988012A (zh
Inventor
孙宝龙
薛闯
徐抒岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN201911160203.6A priority Critical patent/CN110988012B/zh
Publication of CN110988012A publication Critical patent/CN110988012A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110988012B publication Critical patent/CN110988012B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明提供了一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,包括气浮平台、2个棱镜组件、殷钢板、自准直仪、调整台,采用自准直仪测量碳纤维复合材料试样上的两个棱镜的相对倾角变化来反算出残余变形,考核碳纤维复合材料在高低温交变热膨胀力作用后其结构尺寸稳定性是否满足要求。本发明还提供了一种碳纤维复合材料尺寸稳定性评价方法,通过小试样测试进行复合材料尺寸稳定性评价,测量并比较初始倾角和热变形后的倾角的大小即可评价待测碳纤维复合材料的尺寸稳定性,自准直仪测角精度达到±0.1″,使尺寸稳定性测量精度高,并且节省了时间、人力、物力和生产成本。

Description

一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法
技术领域
本发明涉及材料性能评价技术领域,具体涉及一种复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法。
背景技术
随着空间光学遥感器的不断发展,对其结构的轻量化、高效能化提出了越来越高的要求,也对其结构材料性能的要求也越来越高。碳纤维复合材料是20世纪60年代中期崛起的一种新型结构材料,以其密度小,比强度、比模量高,抗疲劳性能好,抗振性能好,成型工艺好,材料性能可设计等优点在空间结构上已经有了广泛的研究与应用。对空间光学遥感器来说,各光学元件间的尺寸精度及稳定性要求很高,其结构件本身应达到较高的精度,并且其尺寸稳定性必须得以保证,这样才能够确保产品的最终使用状态。
复合材料由两种或多种材料复合而成,其制造方法一般为高温固化,因此在材料成型后必然会经历由高温降至室温的过程。对碳纤维复合材料而言,在这个过程中,由于其内部组分间热物理特性不匹配,其中碳纤维热膨胀系数小,而常用的环氧树脂热膨胀系数比较大,因此在温度变化过程中必然会在材料内部形成残余应力,复合材料内部所存在的残余应力随着时间的推移不断释放,成型后的碳纤维复合材料产品在放置一段时间后会发生变形,导致尺寸和形位精度不合格,这对于精度要求很高的遥感器零件来说是一个非常严重的问题。
目前针对碳纤维复合材料尺寸稳定性研究主要是通过热时效,通过反复的热循环使得零件尺寸趋于稳定。由于碳纤维复合材料所采用树脂体系及纤维束不同,所采用的热循环条件也不一样,而且不同的航天产品由于所处的空间热环境的差异,在进行热循环处理时也应该采用不同的热循环条件。但是,由于目前没有专门针对碳纤维复合材料尺寸稳定性的评价方法,往往是制作出实际碳纤维复合材料产品,然后反复的进行热循环,反复测量某些特定尺寸及形位精度的变化情况,直到这些特定尺寸及形位精度的变化满足技术指标要求位置,这样势必会浪费大量的时间、人力、物力和生产成本,另外,通过某些特定尺寸及形位精度测量往往又受制于所采用的测量设备的精度,实际测量精度并不高。
因此,急需研究一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法,解决现有碳纤维复合材料尺寸稳定性的评价方法中测量精度不高,及时间、人力、物力和生产成本浪费的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷,提供一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法,根据小试样测试数据对实际碳纤维复合材料产品的尺寸稳定性提供定量化的参数,采用自准直仪测量试样上的两个棱镜的相对倾角变化来反算出残余变形,考核碳纤维复合材料在高低温交变热膨胀力作用后其结构尺寸稳定性是否满足要求,解决现有碳纤维复合材料尺寸稳定性的评价方法中测量精度不高,及时间、人力、物力和生产成本浪费的问题。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现:
本发明提供了一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,包括气浮平台、2个棱镜组件、殷钢板、自准直仪、调整台;
所述气浮平台为测试工作台,用于提供稳定的支撑;
所述殷钢板为薄板结构,待测碳纤维复合材料试样也为薄板结构,结构尺寸与所述殷钢板一致,所述待测碳纤维复合材料试样的上表面通过树脂胶与所述殷钢板的下表面粘接后完全重合;所述殷钢板的上表面的平面度优于5um,在所述殷钢板的上表面的两端位置分别固定安装所述棱镜组件;
所述待测碳纤维复合材料试样通过至少3个球头支杆支撑于固定在所述气浮平台上方的垫块上,所述球头支杆的一端固定于所述垫块上,另一端安装于球头支杆安装块上,所述球头支杆安装块与所述待测碳纤维复合材料试样的下表面通过树脂胶粘接;所述垫块的上下表面为平面,固定于所述气浮平台上;
所述自准直仪安装于所述调整台上,所述调整台固定于所述气浮平台上位于所述垫块的一侧,通过控制所述调整台的俯仰、偏摆调节控制所述自准直仪的俯仰、偏摆调节;
以其中一个所述棱镜组件为基准,调整该所述棱镜组件与所述自准直仪准直,测量另一个所述棱镜组件相对于所述基准的倾角,之后将所述待测碳纤维复合材料试样从所述球头支杆上拆卸置于热循环实验室进行热循环处理后再重复进行倾角测量,比较两次倾角测量的结果即可评价所述待测碳纤维复合材料的尺寸稳定性。
进一步地,所述棱镜组件包括棱镜、底座、保护罩,所述棱镜的底面通过光学环氧胶GHJ-01粘接到所述底座上,所述保护罩为不遮挡所述棱镜镜面的框架结构,将所述棱镜包围在框架内部,防止所述棱镜产生磕碰,所述保护罩通过螺钉安装于所述底座上;所述棱镜为微晶材料,所述底座、保护罩的材质为4J32殷钢。
进一步地,还包括在所述殷钢板的上表面的两端分别安装两个定位销,用于所述棱镜组件的定位。
进一步地,所述气浮平台包括上面板、加强肋板、底板;所述上面板为高导磁不锈钢板,厚度为10mm,材质为1Cr13不锈钢;所述加强肋板通过焊接连接于所述上面板和底板之间,表面平面度优于0.1mm/m2,平面粗糙度优于1.6um;所述底板为钢板,厚度为8mm,材质为Q235A钢;
所述气浮平台采用橡胶薄膜气动隔振腿,高度调节范围为±10mm,工作压力为0.4MPa,内置精密控制阀,还配有空气压缩机,排气量为80L/min,噪音≤45dB,所述气浮平台的固有频率<3Hz。
进一步地,当所述待测碳纤维复合材料试样为矩形薄板结构时,所述殷钢板为矩形薄板结构,材质为4J32殷钢;所述垫块为长方体结构,材质为4J32殷钢;所述球头支杆和球头支杆安装块的数量均为3个,材质为4J32殷钢。
进一步地,当所述待测碳纤维复合材料试样的树脂基体采用氰酸脂树脂体系,增强体采用M40JB碳纤维时,粘接时采用的树脂胶为J133环氧树脂胶。
进一步地,所述自准直仪的通过孔径为Φ40mm,角度测量精度为±0.1″。
进一步地,所述底座通过螺钉与所述殷钢板固定,将所述棱镜组件安装于所述殷钢板的上表面。
进一步地,所述球头支杆的一端通过螺钉固定安装于所述垫块上,所述垫块通过螺钉紧固于所述气浮平台上,所述调整台通过螺钉紧固于所述气浮平台上。
本发明还提供了一种采用权利要求上述任意一项所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置进行碳纤维复合材料尺寸稳定性的评价方法,包括以下步骤:
步骤1:将待测碳纤维复合材料加工制备成薄板结构的所述待测碳纤维复合材料试样;
步骤2:将所述测碳纤维复合材料试样安装于所述碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置中,置于倾角测量实验室中静置24小时,以其中一个所述棱镜组件为基准,调整该所述棱镜组件与所述自准直仪准直,测量另一个所述棱镜组件相对于所述基准的倾角,重复测量三次,取平均值记为初始倾角;
步骤3:将所述待测碳纤维复合材料试样从所述球头支杆上拆卸置于热循环实验室常温下静置1小时,之后置于热循环试验设备中按照设定的热循环条件进行热循环处理,取出置于热循环实验室常温下静置1小时;重复上述热循环处理、静置操作,重复次数为验证要求中规定的热循环处理次数;
步骤4:将所述待测碳纤维复合材料试样安装于所述球头支杆上,以其中一个所述棱镜组件为基准,调整该所述棱镜组件与所述自准直仪准直,测量另一个所述棱镜组件相对于所述基准的倾角,重复测量三次,取平均值,记为热变形倾角;
步骤5:比较所述初始倾角和所述热变形倾角的大小即可评价所述待测碳纤维复合材料的尺寸稳定性,判断是否满足设计要求。
本发明的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法,通过小试样测试进行复合材料尺寸稳定性评价,根据小试样测试数据对实际碳纤维复合材料产品的尺寸稳定性提供定量化的参数,节省时间、人力、物力和生产成本;采用自准直仪测量试样上的两个棱镜的相对倾角变化来反算出残余变形,考核碳纤维复合材料在高低温交变热膨胀力作用后其结构尺寸稳定性是否满足要求,这种非接触式测量,对被测试样不施加机械外力,可以避免接触式测量过程中人为操作的影响,并且自准直仪测角精度达到±0.1″,尺寸稳定性测量精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明一实施例的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置的结构示意图;
图2是图1中棱镜组件的结构示意图;
附图标记说明:1-气浮平台;2-棱镜组件;3-殷钢板;4-自准直仪;5-调整台;6-垫块;7球头支杆;8-待测碳纤维复合材料试样;9-球头支杆安装块;20-底座;21-棱镜;22-保护罩。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备,下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述;但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而,亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
本发明提供了一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,包括气浮平台、2个棱镜组件、殷钢板、自准直仪、调整台;
所述气浮平台为测试工作台,用于提供稳定的支撑;
所述殷钢板为薄板结构,待测碳纤维复合材料试样也为薄板结构,结构尺寸与所述殷钢板一致,所述待测碳纤维复合材料试样的上表面通过树脂胶与所述殷钢板的下表面粘接后完全重合;所述殷钢板的上表面的平面度优于5um,在所述殷钢板的上表面的两端位置分别固定安装所述棱镜组件;
所述待测碳纤维复合材料试样通过至少3个球头支杆支撑于固定在所述气浮平台上方的垫块上,所述球头支杆的一端固定于所述垫块上,另一端安装于球头支杆安装块上,所述球头支杆安装块与所述待测碳纤维复合材料试样的下表面通过树脂胶粘接;所述垫块的上下表面为平面,固定于所述气浮平台上;
所述自准直仪安装于所述调整台上,所述调整台固定于所述气浮平台上位于所述垫块的一侧,通过控制所述调整台的俯仰、偏摆调节控制所述自准直仪的俯仰、偏摆调节;
以其中一个所述棱镜组件为基准,调整该所述棱镜组件与所述自准直仪准直,测量另一个所述棱镜组件相对于所述基准的倾角,之后将所述待测碳纤维复合材料试样从所述球头支杆上拆卸置于热循环实验室进行热循环处理后再重复进行倾角测量,比较两次倾角测量的结果即可评价所述待测碳纤维复合材料的尺寸稳定性。
本发明采用碳纤维复合材料以及殷钢材料分别制作两个平直条形板,用所述的两个平直条形板制作测试所需要的试样,选择殷钢材料与碳纤维复合材料搭配,主要是为了最大限度降低由于测试时实验室环境温度的波动而引起的测量误差。殷钢材料是稳定的金属材料,在制作试样前已经按照相应的国家标准进行了热处理,因此,殷钢材料经过反复热循环后其尺寸不会发生变化,而碳纤维复合材料经过反复热循环后存在残余应变导致试样整体向一侧弯曲,造成试样曲率发生变化,用自准直仪测量试样上的两个棱镜的相对倾角变化来反算出残余变形,根据残余变形来评价复合材料尺寸稳定性。
实施例1
如图1所示,为本发明一实施例的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,包括气浮平台1、2个棱镜组件2、殷钢板3、自准直仪4、调整台5。
所述气浮平台1为测试工作台,用于为整个测试系统提供稳定的支撑。所述气浮平台1包括上面板、加强肋板、底板;所述上面板为高导磁不锈钢板,厚度为10mm,材质为1Cr13不锈钢;所述加强肋板通过焊接连接于所述上面板和底板之间,表面平面度优于0.1mm/m2,平面粗糙度优于1.6um;所述底板为钢板,厚度为8mm,材质为Q235A钢。所述气浮平台1采用橡胶薄膜气动隔振腿,高度调节范围为±10mm,工作压力为0.4MPa,内置精密控制阀,自身还配有空气压缩机,排气量为80L/min,噪音≤45dB,所述气浮平台1是承载整个测量系统的主要部件,整个平台的固有频率<3Hz。
所述殷钢板3为薄板结构,待测碳纤维复合材料试样8也为薄板结构,结构尺寸与所述殷钢板3一致,所述待测碳纤维复合材料试样8的上表面通过树脂胶与所述殷钢板3的下表面粘接后完全重合;所述殷钢板3的上表面可以通过研磨使平面度优于5um,在所述殷钢板3的上表面的两端位置分别固定安装所述棱镜组件2。在本实施例中,所述待测碳纤维复合材料试样8为矩形薄板结构,所述殷钢板3为矩形薄板结构,材质为4J32殷钢。
在本实施例中,如图2所示,所述棱镜组件2包括棱镜21、底座20、保护罩22,所述棱镜21的底面通过光学环氧胶GHJ-01粘接到所述底座20上,所述保护罩22为不遮挡所述棱镜21镜面的框架结构,将所述棱镜21包围在框架内部,防止所述棱镜21产生磕碰,所述保护罩22通过螺钉安装于所述底座20上。其中,所述棱镜21为微晶材料,所述底座20、保护罩22的材质为4J32殷钢。
具体地,还包括在所述殷钢板3的上表面的两端分别安装两个定位销,用于所述棱镜组件2的定位,每个所述棱镜组件2通过两个定位销与殷钢板3进行定位后,所述底座20通过螺钉与所述殷钢板3固定,将所述棱镜组件2安装于所述殷钢板3的上表面。
在本实施例中,所述待测碳纤维复合材料试样8通过3个球头支杆7支撑于固定在所述气浮平台1上方的垫块6上,所述垫块6为长方体结构,通过螺钉固定于所述气浮平台上,材质为4J32殷钢。所述球头支杆7和球头支杆安装块9的数量均为3个,材质为4J32殷钢,所述球头支杆7的一端通过螺钉固定于所述垫块6上,另一端安装于球头支杆安装块9上,所述球头支杆安装块9与所述待测碳纤维复合材料试样8的下表面通过树脂胶粘接。
在本实施例中,所述待测碳纤维复合材料试样8的树脂基体采用氰酸脂树脂体系,增强体采用M40JB碳纤维,粘接时采用的树脂胶为J133环氧树脂胶。
所述自准直仪4安装于所述调整台5上,所述调整台5通过螺钉固定于所述气浮平台1上位于所述垫块6的一侧,通过控制所述调整台5的俯仰、偏摆调节控制所述自准直仪4的俯仰、偏摆调节。在本实施例中,所述自准直仪4的通过孔径为Φ40mm,角度测量精度为±0.1″。
以其中一个所述棱镜组件2为基准,调整该所述棱镜组件2与所述自准直仪4准直,测量另一个所述棱镜组件2相对于所述基准的倾角,之后将所述待测碳纤维复合材料试样8从所述球头支杆7上拆卸置于热循环实验室进行热循环处理后再重复进行倾角测量,比较两次倾角测量的结果即可评价所述待测碳纤维复合材料的尺寸稳定性。
本发明还提供了一种采用权利要求上述碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置进行碳纤维复合材料尺寸稳定性的评价方法,包括以下步骤:
步骤1:将待测碳纤维复合材料加工制备成薄板结构的所述待测碳纤维复合材料试样;
步骤2:将所述测碳纤维复合材料试样安装于所述碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置中,置于倾角测量实验室中静置24小时,以其中一个所述棱镜组件为基准,调整该所述棱镜组件与所述自准直仪准直,测量另一个所述棱镜组件相对于所述基准的倾角,重复测量三次,取平均值记为初始倾角;
步骤3:将所述待测碳纤维复合材料试样从所述球头支杆上拆卸置于热循环实验室常温下静置1小时,之后置于热循环试验设备中按照设定的热循环条件进行热循环处理,取出置于热循环实验室常温下静置1小时;重复上述热循环处理、静置操作,重复次数为验证要求中规定的热循环处理次数;
步骤4:将所述待测碳纤维复合材料试样安装于所述球头支杆上,以其中一个所述棱镜组件为基准,调整该所述棱镜组件与所述自准直仪准直,测量另一个所述棱镜组件相对于所述基准的倾角,重复测量三次,取平均值,记为热变形倾角;
步骤5:比较所述初始倾角和所述热变形倾角的大小即可评价所述待测碳纤维复合材料的尺寸稳定性,判断是否满足设计要求。
本发明的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法,通过小试样测试进行复合材料尺寸稳定性评价,根据小试样测试数据对实际碳纤维复合材料产品的尺寸稳定性提供定量化的参数,节省时间、人力、物力和生产成本;采用自准直仪测量试样上的两个棱镜的相对倾角变化来反算出残余变形,考核碳纤维复合材料在高低温交变热膨胀力作用后其结构尺寸稳定性是否满足要求,这种非接触式测量,对被测试样不施加机械外力,可以避免接触式测量过程中人为操作的影响,并且自准直仪测角精度达到±0.1″,尺寸稳定性测量精度高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,其特征在于,包括气浮平台、2个棱镜组件、殷钢板、自准直仪、调整台;
所述气浮平台为测试工作台,用于提供稳定的支撑;
所述殷钢板为薄板结构,待测碳纤维复合材料试样也为薄板结构,结构尺寸与所述殷钢板一致,所述待测碳纤维复合材料试样的上表面通过树脂胶与所述殷钢板的下表面粘接后完全重合;所述殷钢板的上表面的平面度优于5um,在所述殷钢板的上表面的两端位置分别固定安装所述棱镜组件;
所述待测碳纤维复合材料试样通过至少3个球头支杆支撑于固定在所述气浮平台上方的垫块上,所述球头支杆的一端固定于所述垫块上,另一端安装于球头支杆安装块上,所述球头支杆安装块与所述待测碳纤维复合材料试样的下表面通过树脂胶粘接;所述垫块的上下表面为平面,固定于所述气浮平台上;
所述自准直仪安装于所述调整台上,所述调整台固定于所述气浮平台上位于所述垫块的一侧,通过控制所述调整台的俯仰、偏摆调节控制所述自准直仪的俯仰、偏摆调节;
以其中一个所述棱镜组件为基准,调整该所述棱镜组件与所述自准直仪准直,测量另一个所述棱镜组件相对于所述基准的倾角,之后将所述待测碳纤维复合材料试样从所述球头支杆上拆卸置于热循环实验室进行热循环处理后再重复进行倾角测量,比较两次倾角测量的结果即可评价所述待测碳纤维复合材料的尺寸稳定性。
2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,其特征在于,所述棱镜组件包括棱镜、底座、保护罩,所述棱镜的底面通过光学环氧胶GHJ-01粘接到所述底座上,所述保护罩为不遮挡所述棱镜镜面的框架结构,将所述棱镜包围在框架内部,防止所述棱镜产生磕碰,所述保护罩通过螺钉安装于所述底座上;所述棱镜为微晶材料,所述底座、保护罩的材质为4J32殷钢。
3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,其特征在于,还包括在所述殷钢板的上表面的两端分别安装两个定位销,用于所述棱镜组件的定位。
4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,其特征在于,所述气浮平台包括上面板、加强肋板、底板;所述上面板为高导磁不锈钢板,厚度为10mm,材质为1Cr13不锈钢;所述加强肋板通过焊接连接于所述上面板和底板之间,表面平面度优于0.1mm/m2,平面粗糙度优于1.6um;所述底板为钢板,厚度为8mm,材质为Q235A钢;
所述气浮平台采用橡胶薄膜气动隔振腿,高度调节范围为±10mm,工作压力为0.4MPa,内置精密控制阀,还配有空气压缩机,排气量为80L/min,噪音≤45dB,所述气浮平台的固有频率<3Hz。
5.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,其特征在于,当所述待测碳纤维复合材料试样为矩形薄板结构时,所述殷钢板为矩形薄板结构,材质为4J32殷钢;所述垫块为长方体结构,材质为4J32殷钢;所述球头支杆和球头支杆安装块的数量均为3个,材质为4J32殷钢。
6.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,其特征在于,当所述待测碳纤维复合材料试样的树脂基体采用氰酸脂树脂体系,增强体采用M40JB碳纤维时,粘接时采用的树脂胶为J133环氧树脂胶。
7.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,其特征在于,所述自准直仪的通过孔径为Φ40mm,角度测量精度为±0.1″。
8.根据权利要求2所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,其特征在于,所述底座通过螺钉与所述殷钢板固定,将所述棱镜组件安装于所述殷钢板的上表面。
9.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置,其特征在于,所述球头支杆的一端通过螺钉固定安装于所述垫块上,所述垫块通过螺钉紧固于所述气浮平台上,所述调整台通过螺钉紧固于所述气浮平台上。
10.一种采用权利要求1-9任意一项所述的碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置进行碳纤维复合材料尺寸稳定性的评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将待测碳纤维复合材料加工制备成薄板结构的所述待测碳纤维复合材料试样;
步骤2:将所述待测碳纤维复合材料试样安装于所述碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置中,置于倾角测量实验室中静置24小时,以其中一个所述棱镜组件为基准,调整该所述棱镜组件与所述自准直仪准直,测量另一个所述棱镜组件相对于所述基准的倾角,重复测量三次,取平均值记为初始倾角;
步骤3:将所述待测碳纤维复合材料试样从所述球头支杆上拆卸置于热循环实验室常温下静置1小时,之后置于热循环试验设备中按照设定的热循环条件进行热循环处理,取出置于热循环实验室常温下静置1小时;重复上述热循环处理、静置操作,重复次数为验证要求中规定的热循环处理次数;
步骤4:将所述待测碳纤维复合材料试样安装于所述球头支杆上,以其中一个所述棱镜组件为基准,调整该所述棱镜组件与所述自准直仪准直,测量另一个所述棱镜组件相对于所述基准的倾角,重复测量三次,取平均值,记为热变形倾角;
步骤5:比较所述初始倾角和所述热变形倾角的大小即可评价所述待测碳纤维复合材料的尺寸稳定性,判断是否满足设计要求。
CN201911160203.6A 2019-11-23 2019-11-23 一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法 Expired - Fee Related CN110988012B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911160203.6A CN110988012B (zh) 2019-11-23 2019-11-23 一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911160203.6A CN110988012B (zh) 2019-11-23 2019-11-23 一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110988012A CN110988012A (zh) 2020-04-10
CN110988012B true CN110988012B (zh) 2021-03-19

Family

ID=70086150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911160203.6A Expired - Fee Related CN110988012B (zh) 2019-11-23 2019-11-23 一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110988012B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115166880B (zh) * 2022-07-06 2023-11-10 苏州沛斯仁光电科技有限公司 一种消偏振高精度五角棱镜
CN117509826B (zh) * 2023-12-13 2024-05-14 湖州浩宇膜科技有限公司 一种自动疏通式超滤膜水处理设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01118758A (ja) * 1987-10-30 1989-05-11 Nkk Corp 連続処理ラインにおける金属帯の変形・表面性状欠陥の検知方法
JPH06167468A (ja) * 1992-11-30 1994-06-14 Nippon Steel Corp 耐火物材料の非接触式熱膨張測定方法
WO2006137448A1 (ja) * 2005-06-21 2006-12-28 National University Corporation Hokkaido University 試料膨張・収縮量計測システムおよび試料膨張・収縮量計測方法
CN102607472A (zh) * 2012-03-06 2012-07-25 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种大范围平面度的测量装置及其测量方法
CN202533067U (zh) * 2012-04-19 2012-11-14 成都光明光电股份有限公司 测角仪
CN103257152A (zh) * 2012-02-21 2013-08-21 中国科学院金属研究所 一种小尺寸固体样品热膨胀测量装置
CN205786415U (zh) * 2016-05-27 2016-12-07 宝钢特钢有限公司 薄带螺旋形试样热敏性能检测装置
CN106502277A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 哈尔滨工业大学 基于跟踪技术的三轴气浮台超高精度测量装置及方法
CN207586154U (zh) * 2018-02-07 2018-07-06 深圳康勋记忆材料有限公司 一种热致型形状记忆性能的角度测试仪
CN108562609A (zh) * 2018-02-09 2018-09-21 哈尔滨工业大学 基于自由基含量预测热循环对聚合物基复合材料热膨胀系数影响的方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01118758A (ja) * 1987-10-30 1989-05-11 Nkk Corp 連続処理ラインにおける金属帯の変形・表面性状欠陥の検知方法
JPH06167468A (ja) * 1992-11-30 1994-06-14 Nippon Steel Corp 耐火物材料の非接触式熱膨張測定方法
WO2006137448A1 (ja) * 2005-06-21 2006-12-28 National University Corporation Hokkaido University 試料膨張・収縮量計測システムおよび試料膨張・収縮量計測方法
CN103257152A (zh) * 2012-02-21 2013-08-21 中国科学院金属研究所 一种小尺寸固体样品热膨胀测量装置
CN102607472A (zh) * 2012-03-06 2012-07-25 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种大范围平面度的测量装置及其测量方法
CN202533067U (zh) * 2012-04-19 2012-11-14 成都光明光电股份有限公司 测角仪
CN205786415U (zh) * 2016-05-27 2016-12-07 宝钢特钢有限公司 薄带螺旋形试样热敏性能检测装置
CN106502277A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 哈尔滨工业大学 基于跟踪技术的三轴气浮台超高精度测量装置及方法
CN207586154U (zh) * 2018-02-07 2018-07-06 深圳康勋记忆材料有限公司 一种热致型形状记忆性能的角度测试仪
CN108562609A (zh) * 2018-02-09 2018-09-21 哈尔滨工业大学 基于自由基含量预测热循环对聚合物基复合材料热膨胀系数影响的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
复合材料在热真空下的尺寸稳定性测试方法;岳丽清等;《红外与激光工程》;20141130;第43卷(第11期);第3713-3717页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110988012A (zh) 2020-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110988012B (zh) 一种碳纤维复合材料尺寸稳定性测量装置及评价方法
US8857265B2 (en) System and method for aligning a test article with a load
US11566606B2 (en) Method for quickly predicting fatigue life of wrinkle defect-containing main spar in wind turbine blade
CN106644692B (zh) 一种测定混凝土徐变试验的装置
CN108760201B (zh) 波形弹簧辅助试验工装及测试方法
CN110726636B (zh) 用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整系统及方法
CN111272568B (zh) 一种拉伸-剪切和拉伸-扭转耦合效应测量装置及方法
US10712316B2 (en) Fixed value residual stress test block and manufacturing and preservation method thereof
CN112033796A (zh) 一种蜂窝夹层结构弯曲力学性能的测试工装及测试方法
CN112781812A (zh) 隔膜压缩机金属膜片疲劳测试方法
CN111220477A (zh) 一种复合材料杆微屈服强度测量装置及方法
WO2013030566A1 (en) Method and apparatus for determining interlaminar shear mechanical properties of composite laminates
CN111811938B (zh) 应变砖及其制备方法
CN215491477U (zh) 一种用于检测非燕尾型钢背球面深度的检具
CN208780563U (zh) 用于炸药长时蠕变实验的加载测试装置
Holcomb et al. A displacement gage for the rock-mechanics laboratory
CN109000837B (zh) 一种热压固化复合材料制件与模具界面应力监测方法
Czabaj Damage and damage tolerance of high temperature composites and sandwich composite structures
Chai et al. An experimental study on laminated panels in compression
Brown et al. Low-stress creep deformation in two opto-electronic glass-epoxy joints: Part I–adhesive creep data
Little Strain gauge measurement
CN212904309U (zh) 一种用于夹层剪切模量测试装置的引伸计固定工装
CN113218954A (zh) 一种含裂纹构件与光纤传感器的连接装置及其使用方法
Brown Measurements and Modeling of Low-Stress Creep Deformation in Two Opto-Electronic Glass-Epoxy Joints
RU2558687C1 (ru) Измерительная установка для определения прогиба мембраны датчика давления и способ ее настройки

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210319