CN111504825A - 一种碳纤维管的强度耐久检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维管的强度耐久检测方法。本发明的碳纤维管的强度耐久检测方法，包括以下步骤：1)将待检测碳纤维管的根端固定；2)将待检测碳纤维管的先端与电机连接；3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值，通过测距仪调节连接件的长度，使电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量；4)接通电源，电机做匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值。本发明的碳纤维管的强度耐久检测方法，可快速准确检测碳纤维管的强度耐久性，省时省力，并且通用性强，可调整测试不同型号种类的碳纤维管。
Description
技术领域
本发明属于强度耐久检测领域，具体涉及一种碳纤维管的强度耐久检测方法。
背景技术
碳纤维，是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。
碳纤维增强塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastic，CFRP)是将碳纤维与树脂复合在一起，在一定的压力温度下成型的零件，具有强度高、质量轻、耐腐蚀、寿命长的特点。碳纤维管材在成型中常采用模压法进行大批量生产，成型后快速抽出碳纤维管中的芯棒，可提高模具周转效率，降低成本，增加产能。该法优点是产品尺寸精确，生产效率高，性能优良，可生产异形件。
通过改变纤维丝的密度、树脂含量、堆叠方式等可以得到不同力学性能的碳纤维管材。管材的强度、抗变形等技术要求可以通过破坏试验轻松检测。但是，碳纤维管材的强度耐久既长时间的工作状态后保持强度的测试需要占用大量时间。
现有的强度耐久检测方法的检测时间长，成本高，效率低，且受检测产品的种类单一，无法重复检测不同种类型号的产品。
CN208270340U公开了一种碳纤维强度检测仪，包括滑杆，所述滑杆的两端均安装有碳纤维固定座，且滑杆上套接有支撑杆，所述支撑杆的顶部设有托盘，所述托盘上安装有蜗轮丝杆升降机，所述蜗轮丝杆升降机上设有操控转盘和丝杆，所述丝杆的底端安装有压板，所述碳纤维固定座的上表面设有碳纤维固定板。本实用新型的碳纤维强度检测仪整体结构简单，造价成本低廉，使用时，电加热片自动熔融热熔胶对碳纤维的两端进行固定，程序简单，大大提高了碳纤维的检测效率，碳纤维固定板可以实现双重固定，更加安全，蜗轮丝杆升降机对碳纤维进行拉伸，内置的压力传感器自动记录压力值，压板上的缺口避免碳纤维打滑，检测精度高，检测位置可调节。但是，该装置受检测产品的种类单一，无法重复检测不同种类型号的产品。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种碳纤维管的强度耐久检测方法，可快速准确检测碳纤维管在整个生产周期内的强度耐久性，省时省力，并且通用性强，可调整测试不同型号种类的碳纤维管。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种碳纤维管的强度耐久检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
1)将待检测碳纤维管的根端固定；
2)使用连接件将待检测碳纤维管的先端与电机连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值，通过测距仪调节连接件的长度，使电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量；
4)接通电源，电机做匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值。
本发明通过模块化设计，既缩短了检测时间，也增加了检测产品种类，达到最大的利用率。本发明的碳纤维管的强度耐久检测方法，可快速准确检测碳纤维管的强度耐久性，省时省力，并且通用性强，可调整测试不同型号种类的碳纤维管。
步骤1)中，所述待检测碳纤维管为长度小于3.5米，宽度高度小于100毫米的方管或直径小于100毫米的圆管。
步骤2)中，所述连接件为无伸缩性绳索。
步骤2)中，所述电机为异步电机。
步骤3)中，所述测距仪为激光测距仪。
步骤4)中，所述匀速运动的速度为10～15mm/s，例如匀速运动的速度为10mm/s、11mm/s、12mm/s、13mm/s、14mm/s、15mm/s等。
作为本发明的优选方案，一种碳纤维管的强度耐久检测方法，包括以下步骤：
1)将待检测碳纤维管的根端与外框架端面连接固定；
2)使用无伸缩性绳索将待检测碳纤维管的先端与异步电机的旋转轴连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值，通过激光测距仪调节连接件的长度，使异步电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量；
4)接通电源，异步电机做匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过激光测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的碳纤维管的强度耐久检测方法，可快速准确检测碳纤维管的强度耐久性，省时省力，例如碳纤维管的强度耐久要求10万次振动内，管材的变形量小于1毫米，通过本发明的检测方法30个小时就可以完成全部最大变形的振动测试；并且通用性强，可调整测试不同型号种类的碳纤维管，通过调整电机的位置和底座，可以安装不同型号的碳纤维管材进行测试。
附图说明
图1为本发明的碳纤维管的强度耐久检测方法的检测装置的结构示意图；
附图标记如下：
1-外框架；2-待检测碳纤维管；3-电机；4-测距仪。
具体实施方式
下面结合附图1，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
如图1所示，本发明的碳纤维管的强度耐久检测方法的检测装置的结构示意图，检测方法包括以下步骤：
1)将待检测碳纤维管2的根端与外框架1端面连接固定；
2)使用连接件将待检测碳纤维管的先端与电机3连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值，通过测距仪4调节连接件的长度，使电机3转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量；
4)接通电源，电机3做匀速转动，带动待检测碳纤维管2同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过测距仪4记录待检测碳纤维管2测试前后的同一位置处的弯曲度变化值。
实施例1
本实施例的一种碳纤维管的强度耐久检测方法，包括以下步骤：
1)将G10.5 Back Support 70*40*3200mm方管的根端与外框架端面连接固定；
2)使用无伸缩性绳索将待检测碳纤维管的先端与异步电机的旋转轴连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值6毫米，通过激光测距仪调节连接件的长度，使异步电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量6毫米；
4)接通电源，异步电机做12mm/s的匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过激光测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲变形量，正常为小于1毫米。
本实施例的碳纤维管的强度耐久要求10万次振动内，管材的变形量小于1毫米，30个小时完成全部最大变形的振动测试。
实施例2
本实施例的一种碳纤维管的强度耐久检测方法，包括以下步骤：
1)将G6-Normal
圆管的根端与外框架端面连接固定；
2)使用无伸缩性绳索将待检测碳纤维管的先端与异步电机的旋转轴连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值2毫米，通过激光测距仪调节连接件的长度，使异步电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量2毫米；
4)接通电源，异步电机做12mm/s的匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过激光测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值，正常为小于1毫米。
本实施例的碳纤维管的强度耐久要求8万次振动内，管材的变形量小于1毫米，7个小时完成全部最大变形的振动测试。
实施例3
本实施例的一种碳纤维管的强度耐久检测方法，包括以下步骤：
1)将G6-Half
圆管的根端与外框架端面连接固定；
2)使用无伸缩性绳索将待检测碳纤维管的先端与异步电机的旋转轴连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值3.5毫米，通过激光测距仪调节连接件的长度，使异步电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量3.5毫米；
4)接通电源，异步电机做12mm/s的匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过激光测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值，正常为小于1毫米。
本实施例的碳纤维管的强度耐久要求8万次振动内，管材的变形量小于1毫米，13个小时完成全部最大变形的振动测试。
实施例4
本实施例的一种碳纤维管的强度耐久检测方法，包括以下步骤：
1)将G6-STD
圆管的根端与外框架端面连接固定；
2)使用无伸缩性绳索将待检测碳纤维管的先端与异步电机的旋转轴连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值11毫米，通过激光测距仪调节连接件的长度，使异步电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量11毫米；
4)接通电源，异步电机做12mm/s的匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过激光测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值，正常为小于1毫米。
本实施例的碳纤维管的强度耐久要求8万次振动内，管材的变形量小于1毫米，38个小时完成全部最大变形的振动测试。
实施例5
本实施例的一种碳纤维管的强度耐久检测方法，包括以下步骤：
1)将G6-STD
圆管的根端与外框架端面连接固定；
2)使用无伸缩性绳索将待检测碳纤维管的先端与异步电机的旋转轴连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值11毫米，通过激光测距仪调节连接件的长度，使异步电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量11毫米；
4)接通电源，异步电机做15mm/s的匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过激光测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值，正常为小于1毫米。
本实施例的碳纤维管的强度耐久要求8万次振动内，管材的变形量小于1毫米，32个小时完成全部最大变形的振动测试。
实施例6
本实施例的一种碳纤维管的强度耐久检测方法，包括以下步骤：
1)将AUO-G6
圆管的根端与外框架端面连接固定；
2)使用无伸缩性绳索将待检测碳纤维管的先端与异步电机的旋转轴连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值12毫米，通过激光测距仪调节连接件的长度，使异步电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量12毫米；
4)接通电源，异步电机做15mm/s的匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过激光测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值，正常为小于1毫米。
本实施例的碳纤维管的强度耐久要求10万次振动内，管材的变形量小于1毫米，44个小时完成全部最大变形的振动测试。
本发明的碳纤维管的强度耐久检测方法，可快速准确检测碳纤维管的强度耐久性，省时省力，例如碳纤维管的强度耐久要求10万次振动内，管材的变形量小于1毫米，通过本发明的检测方法30个小时就可以完成全部最大变形的振动测试；并且通用性强，可调整测试不同型号种类的碳纤维管，通过调整电机的位置和底座，可以安装不同型号的碳纤维管材进行测试。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (7)
1.一种碳纤维管的强度耐久检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
1)将待检测碳纤维管的根端固定；
2)使用连接件将待检测碳纤维管的先端与电机连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值，通过测距仪调节连接件的长度，使电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量；
4)接通电源，电机做匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤1)中，所述待检测碳纤维管为长度小于3.5米，宽度高度小于100毫米的方管或直径小于100毫米的圆管。
3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，步骤2)中，所述连接件为无伸缩性绳索。
4.根据权利要求1-3之一所述的检测方法，其特征在于，步骤2)中，所述电机为异步电机。
5.根据权利要求1-4之一所述的检测方法，其特征在于，步骤3)中，所述测距仪为激光测距仪。
6.根据权利要求1-5之一所述的检测方法，其特征在于，步骤4)中，所述匀速运动的速度为10～15mm/s。
7.根据权利要求1-6之一所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
1)将待检测碳纤维管的根端与外框架端面连接固定；
2)使用无伸缩性绳索将待检测碳纤维管的先端与异步电机的旋转轴连接；
3)根据碳纤维管材工作状态下的最大负重变形值，通过激光测距仪调节连接件的长度，使异步电机转动到最低点时，带动碳纤维管下降到工作状态下的最大变形量；
4)接通电源，异步电机做匀速转动，带动待检测碳纤维管同样做匀速上下振动，进行最大变形的振动测试，通过激光测距仪记录待检测碳纤维管测试前后的同一位置处的弯曲度变化值。
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