CN112268791A - 一种静动态玻璃穿孔试验夹具及试验装置 - Google Patents

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孙启林
王添琪
欧阳俊珩
王立新
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Abstract

本发明公开一种静动态玻璃穿孔试验夹具及试验装置，包括基座、限位结构、加载机构，基座具有一安装面，所述安装面上形成有一承载区域，所述承载区域用以供玻璃试样放置；限位结构设于所述基座上，用于将玻璃试样限位固定于所述承载区域内；加载机构包括活动设置于所述基座上的加载结构，所述加载结构具有自所述承载区域的上方向下移动，以压接于处于所述承载区域内的所述玻璃试样上的活动行程。本发明公开的一种静动态玻璃穿孔试验夹具及试验装置，提高了加载精度和可靠性，测试结果更加准确，结构相对简单，制造成本较低，安全可靠。

Description

一种静动态玻璃穿孔试验夹具及试验装置
技术领域
本发明涉及夹具技术领域，特别涉及一种静动态玻璃穿孔试验夹具及试验装置。
背景技术
玻璃材料在汽车、航空航天等领域有着较为广泛的应用。当汽车发生碰撞时，许多车用材料如高强钢、塑料、复合材料等均会遭受不同程度的压缩变形，严重时会导致材料的失效及断裂。玻璃材料作为脆性材料则更容易发生破环，严重时危及乘客安全。因此，需要重点关注玻璃材料的压缩性能，其中具有代表性的一类试验便是穿孔试验。目前，可进行玻璃材料穿孔试验的设备上无专业测试夹具，无法精准进行测试，测试结果的可靠性也比较低。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种静动态玻璃穿孔试验夹具及试验装置，旨在改善现有技术中，加载精度和可靠性低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种静动态玻璃穿孔试验夹具，包括：
基座，具有一安装面，所述安装面上形成有一承载区域，所述承载区域用以供玻璃试样放置；
限位结构，设于所述基座上，用于将玻璃试样限位固定于所述承载区域内；以及，
加载机构，包括活动设置于所述基座上的加载结构，所述加载结构具有自所述承载区域的上方向下移动，以压接于处于所述承载区域内的所述玻璃试样上的活动行程。
可选地，所述限位结构包括位于所述承载区域内的防滑件，所述防滑件背向所述安装面的一侧呈粗糙状设置，以用于供玻璃试样放置。
可选地，所述防滑件设置为橡胶垫。
可选地，所述加载机构还包括设于所述基座上的导向结构，所述导向结构包括沿上下向延伸设置的导轨，所述加载结构上设有与所述导轨相配合的滑槽。
可选地，所述导向结构包括设于在所述基座上的导向杆，所述导向杆沿上下向延伸，以形成所述导轨；
所述加载结构包括加载板、以及设于所述加载板上的加载头，所述加载板上设有与所述导向杆相配合的通孔，所述通孔以形成所述滑槽，所述加载板通过所述通孔滑动穿设于所述导向杆上。
可选地，所述导向杆设置有多个，多个所述导向杆沿所述基座的周向布设。
可选地，所述加载头的底部呈弧状设置。
可选地，所述静动态玻璃穿孔试验夹具还包括保护盖板，所述保护盖板设于所述基座上、并呈覆盖所述承载区域设置。
此外为实现上述目的，本发明还提供一种静动态玻璃穿孔试验装置，包括：
静动态玻璃穿孔试验夹具，包括：
基座，具有一安装面，所述安装面上形成有一承载区域，所述承载区域用以供玻璃试样放置；
限位结构，设于所述基座上，用于将玻璃试样限位固定于所述承载区域内；以及，
加载机构，包括活动设置于所述基座上的加载结构，所述加载结构具有自所述承载区域的上方向下移动，以压接于处于所述承载区域内的所述玻璃试样上的活动行程；
电子万能试验机，包括加载轴，所述加载轴与所述加载结构驱动连接，用于驱动所述加载结构沿所基座的上下向移动。
在本发明提供的技术方案中，通过限位结构将玻璃试样进行固定于承载区域内，防止其在试验过程中的水平位移，将其位置固定死，然后加载结构自上向下运动对处于承载区域内的玻璃试样进行加载，提高了加载精度和可靠性，测试结果更加准确，结构相对简单，制造成本较低，安全可靠。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的静动态玻璃穿孔试验夹具一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 静动态玻璃穿孔试验夹具 104 加载板
101 基座 105 加载头
102 限位结构 106 保护盖板
103 导向杆
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。还有就是，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
玻璃材料在汽车、航空航天等领域有着较为广泛的应用。当汽车发生碰撞时，许多车用材料如高强钢、塑料、复合材料等均会遭受不同程度的压缩变形，严重时会导致材料的失效及断裂。玻璃材料作为脆性材料则更容易发生破环，严重时危及乘客安全。因此，需要重点关注玻璃材料的压缩性能，其中具有代表性的一类试验便是穿孔试验。目前，可进行玻璃材料穿孔试验的设备上无专业测试夹具，无法精准进行测试，测试结果的可靠性也比较低。
鉴于此，本发明提供一种静动态玻璃穿孔试验夹具及试验装置，旨在改善现有技术中，加载精度和可靠性低的技术问题。请参阅图1为本发明提供的静动态玻璃穿孔试验夹具及试验装置的一实施例。
参见图1，本实施例提供的一种静动态玻璃穿孔试验夹具100包括：
基座101，具有一安装面，所述安装面上形成有一承载区域，所述承载区域用以供玻璃试样放置；
限位结构102，设于所述基座101上，用于将玻璃试样限位固定于所述承载区域内；以及，
加载机构，包括活动设置于所述基座上的加载结构，所述加载结构具有自所述承载区域的上方向下移动，以压接于处于所述承载区域内的所述玻璃试样上的活动行程。
在本实施例提供的技术方案中，基座101包括一个承载板和一个底板，底板与承载板之间通过多根支撑柱连接在一起，承载板和底板之间形成有让位空间，以供加载机构向下能够运动到让位空间。底板用于与地面抵接，承载板的上端面即是安装面，安装面上形成有承载区域，承载区域用来供玻璃试样放置。限位结构102设于基座101上，用于将玻璃试样限位固定于承载区域内。因为玻璃材料表面非常光滑，所以需要设计限位结构102防止玻璃试样在试验过程中会发生移动，进而造成位置偏差。加载机构包括活动设置于基座101上的加载结构，加载结构具有自承载区域的上方向下移动，以压接于处于承载区域内的玻璃试样上的活动行程。本发明公开的一种静动态玻璃穿孔试验夹具及试验装置，提高了加载精度和可靠性，测试结果更加准确，结构相对简单，制造成本较低，安全可靠。
进一步地，在本实施例中，所述限位结构102包括位于所述承载区域内的防滑件，所述防滑件背向所述安装面的一侧呈粗糙状设置，以用于供玻璃试样放置。防滑件与玻璃试样之间形成有接触面，接触面粗糙状设置，增大了与玻璃试样之间的摩擦，防止玻璃试样在试验过程中产生水平位移，影响最终的测试结果。
进一步地，在本实施例中，防滑件设置为橡胶垫。橡胶垫能够很好的防止玻璃试样在试验过程中移动，提高测试的可靠性。显然，本设计不限于此，只要能起到相同的作用即可。
进一步地，在本实施例中，加载机构还包括设于基座101上的导向结构，所述导向结构包括沿上下向延伸设置的导轨，所述加载结构上设有与所述导轨相配合的滑槽。加载结构通过滑槽与导轨连接，使得加载结构只能沿着导轨移动，对加载结构的运动方向起到了限位的作用，从而提高了加载的精度。
进一步地，导向结构包括设于在基座101上的导向杆103，导向杆103沿上下向延伸，以形成导轨。加载结构包括加载板104、以及设于加载板104上的加载头105，加载板104上设有与导向杆103相配合的通孔，通孔以形成滑槽，加载板104通过通孔滑动穿设于导向杆103上。通过在加载板104上设置通孔，加载板104通过通孔与导向杆103相配合。
进一步地，在本实施例中，导向杆103设置有多个，多个导向杆103沿基座101的周向布设。可以理解的是，加载板104上通孔也对应多个导向杆103设置有多个。加载板104通过多个通孔与导向杆103配合，防止他们之间发生转动。
进一步地，在本实施例中，加载头105的底部呈弧状设置。呈弧状设置能够更好的模仿玻璃在碰撞时产生的变形。
进一步地，在本实施例中，为了防止玻璃试样爆裂而造成玻璃碎片飞溅伤到操作人员，所述静动态玻璃穿孔试验夹具还包括保护盖板106，所述保护盖板106设于基座101上、并呈覆盖所述承载区域设置，对试验人员起到很好的安全保护。
此外，本实施例提供的一种静动态玻璃穿孔试验装置包括静动态玻璃穿孔试验夹具100、电子万能试验机，静动态玻璃穿孔试验夹具100如上述，在此不再赘述，电子万能试验机，包括加载轴，所述加载轴与所述加载结构驱动连接，用于驱动所述加载结构沿所基座的上下向移动。
需要说明的是，所述电子万能试验机包括控制台，所述静动态玻璃穿孔试验夹具包括载荷传感器，所述载荷传感器设于所述加载结构上、且与所述控制台电性连接。使用载荷传感器进行载荷测量，相较于电子万能试验机自带的载荷传感器，可获取更为精确的测试结果。能有效提高测试的准确性。
以上所述仅为本发明的可选地实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种静动态玻璃穿孔试验夹具，其特征在于，包括：
基座，具有一安装面，所述安装面上形成有一承载区域，所述承载区域用以供玻璃试样放置；
限位结构，设于所述基座上，用于将玻璃试样限位固定于所述承载区域内；以及，
加载机构，包括活动设置于所述基座上的加载结构，所述加载结构具有自所述承载区域的上方向下移动，以压接于处于所述承载区域内的所述玻璃试样上的活动行程。
2.如权利要求1所述的静动态玻璃穿孔试验夹具，其特征在于，所述限位结构包括位于所述承载区域内的防滑件，所述防滑件背向所述安装面的一侧呈粗糙状设置，以用于供玻璃试样放置。
3.如权利要求2所述的静动态玻璃穿孔试验夹具，其特征在于，所述防滑件设置为橡胶垫。
4.如权利要求1所述的静动态玻璃穿孔试验夹具，其特征在于，所述加载机构还包括设于所述基座上的导向结构，所述导向结构包括沿上下向延伸设置的导轨，所述加载结构上设有与所述导轨相配合的滑槽。
5.如权利要求4所述的静动态玻璃穿孔试验夹具，其特征在于，所述导向结构包括设于在所述基座上的导向杆，所述导向杆沿上下向延伸，以形成所述导轨；
所述加载结构包括加载板、以及设于所述加载板上的加载头，所述加载板上设有与所述导向杆相配合的通孔，所述通孔以形成所述滑槽，所述加载板通过所述通孔滑动穿设于所述导向杆上。
6.如权利要求5所述的静动态玻璃穿孔试验夹具，其特征在于，所述导向杆设置有多个，多个所述导向杆沿所述基座的周向布设。
7.如权利要求5所述的静动态玻璃穿孔试验夹具，其特征在于，所述加载头的底部呈弧状设置。
8.如权利要求1所述的静动态玻璃穿孔试验夹具，其特征在于，所述静动态玻璃穿孔试验夹具还包括保护盖板，所述保护盖板设于所述基座上、并呈覆盖所述承载区域设置。
9.一种静动态玻璃穿孔试验装置，其特征在于，包括：
静动态玻璃穿孔试验夹具，如权利要求1-8中任意一项所述的静动态玻璃穿孔试验夹具；
电子万能试验机，包括加载轴，所述加载轴与所述加载结构驱动连接，用于驱动所述加载结构沿所基座的上下向移动。
10.如权利要求9所述的静动态玻璃穿孔试验装置，其特征在于，所述电子万能试验机包括控制台，所述静动态玻璃穿孔试验夹具包括载荷传感器，所述载荷传感器设于所述加载结构上、且与所述控制台电性连接。
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