CN117782974A - 胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置及试验方法，其中，试验装置包括：第一夹持工装、第一试验件、第二试验件和第二夹持工装，通过配合粘接的第一试验件和第二试验件可组成胶粘剂对接接头拉伸强度试验件，通过限位插孔与限位螺栓的配合、圆弧形插槽与夹持件的配合及夹持件与固定座的配合可实现夹持工装与试验件的多角度固定，进而可以模拟不同载荷方向下的胶接部件接头拉伸强度试验，以有效反映出胶接部件在实际工作环境中的胶接性能。

Description

胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置及试验方法，用于进行胶接性能的检测。

背景技术

胶接是复合材料零部件主要的连接方式之一，其通过胶粘剂材料将两个以上的复合材料零部件粘接为一个整体部件，胶接的质量直接影响到整个部件的性能。

胶粘剂对接接头拉伸强度试验是胶接质量常用的检测方式，胶粘剂对接接头拉伸强度试验通常按照GB/T6329—1996《胶粘剂对接接头拉伸强度的测定》标准进行，试验中，试样接头由两根方的或圆的棒状被粘物对接构成，其胶接面垂直于试样的纵轴，拉伸力（垂直胶接面90°方向）通过试样纵轴传至胶接面直至试样破坏，以试样破坏时的载荷为试验结果。然而，胶接的复合材料部件在不同工作环境受到的载荷方向并不一定是垂直胶接面90°方向的，这将导致传统的胶粘剂对接接头拉伸强度的测定方法不能反映出胶接部件在实际工作环境中的胶接性能。

因此，提供一种可以测定不同方向载荷下的胶粘剂对接接头拉伸强度的试验装置及试验方法，用于反映胶接部件在不同方向载荷下的胶接性能，成为亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置及试验方法，以解决传统胶粘剂对接接头拉伸强度的测定方法不能反映出胶接部件在实际工作环境中的胶接性能的问题。

本发明一方面提供了一种胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，包括：第一夹持工装、第一试验件、第二试验件和第二夹持工装，其中，所述第一试验件和第二试验件均呈半圆盘形，配合胶接后的第一试验件和第二试验件形成圆盘形的胶粘剂对接接头拉伸强度试验件，所述第一试验件的外周面上间隔设置有第一限位插孔，所述第一试验件的中部设置有第一圆弧形插槽，所述第二试验件的外周面上间隔设置有第二限位插孔，所述第二试验件的中部设置有第二圆弧形插槽，所述第一夹持工装包括第一固定座、第一夹持件、第一限位螺栓和第一紧固螺栓，所述第一固定座配合安装于所述第一试验件的外周面上并通过与所述第一限位插孔配合的第一限位螺栓与所述第一试验件限位连接，所述第一夹持件配合安装于所述第一圆弧形插槽内并通过所述第一紧固螺栓与所述第一固定座紧固连接，进而实现第一夹持工装与第一试验件的固定，所述第二夹持工装包括第二固定座、第二夹持件、第二限位螺栓和第二紧固螺栓，所述第二固定座配合安装于所述第二试验件的外周面上并通过与所述第二限位插孔配合的第二限位螺栓与所述第二试验件限位连接，所述第二夹持件配合安装于所述第二圆弧形插槽内并通过所述第二紧固螺栓与所述第二固定座紧固连接，进而实现第二夹持工装与第二试验件的固定。

优选，所述第一试验件和第二试验件的前端面分别设置有与所述第一限位插孔和第二限位插孔对应的角度标记。

进一步优选，所述第一夹持件和第二夹持件的前端均设置有角度指针。

进一步优选，所述第一试验件包括第一试验件主体和与所述第一试验件主体配合插接的第一粘接模块；所述第二试验件包括第二试验件主体和与所述第二试验件主体配合插接的第二粘接模块。

进一步优选，所述第一试验件主体的下方对称设置有第一盲孔，所述第一盲孔内依次设置第一弹簧和第一定位销，所述第一粘接模块上设置有与所述第一定位销对应的第一对接盲孔；所述第二试验件主体的上方对称设置有第二盲孔，所述第二盲孔内依次设置第二弹簧和第二定位销，所述第二粘接模块上设置有与所述第二定位销对应的第二对接盲孔。

进一步优选，所述第一试验件主体与第一粘接模块通过燕尾槽结构配合插接；所述第二试验件主体与第二粘接模块通过燕尾槽结构配合插接。

进一步优选，所述第二夹持工装与所述第一夹持工装结构相同，所述第一固定座包括与所述第一试验件的外周面配合的第一圆弧形板和与所述第一圆弧形板垂直连接的第一后挡板，所述第一圆弧形板上设置有与所述第一限位螺栓对应的螺栓孔，所述第一圆弧形板的前端设置有用于限制所述第一试验件前后运动的限位边沿，所述第一后挡板上设置第一长孔，所述第一夹持件包括第一夹持杆和与所述第一夹持杆垂直连接的第一后挡块，所述第一夹持杆的长度与所述第一试验件厚度相同，所述第一夹持杆的前端设置有用于限制所述第一试验件前后运动的限位边沿，所述第一后挡块上设置有与所述第一长孔对应的第一螺纹孔，所述第一紧固螺栓穿过所述第一长孔后与所述第一螺纹孔配合连接。

进一步优选，所述第一圆弧形板上分别设置有与所述第一试验件配合的圆弧面A和与所述第一后挡块配合的圆弧面B，当所述第一试验件与所述第一夹持工装固定时，所述第一试验件与所述圆弧面A配合相抵，所述第一后挡块与所述圆弧面B配合相抵。

本发明还提供了一种胶粘剂对接接头拉伸强度试验方法，采用上述的胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验方法包括如下步骤：

胶接第一试验件和第二试验件，形成胶粘剂对接接头拉伸强度试验件；

根据待测的载荷方向将所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验件固定安装在所述第一夹持工装和第二夹持工装之间；

利用拉伸力学试验机通过所述第一夹持工装和第二夹持工装对所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验件施加拉力并得到试验结果。

本发明提供的胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置及试验方法，通过配合粘接的第一试验件和第二试验件可组成胶粘剂对接接头拉伸强度试验件，通过限位插孔与限位螺栓的配合、圆弧形插槽与夹持件的配合及夹持件与固定座的配合可实现夹持工装与试验件的多角度固定，进而可以模拟出不同载荷方向下的胶接部件接头拉伸强度试验，以有效反映出胶接部件在实际工作环境中（胶接的复合材料部件在不同工作环境受到的载荷方向并不一定是垂直胶接面90°方向的）的胶接性能。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明提供的胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置使用状态图；

图2为本发明提供的胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置另一使用状态图；

图3为本发明提供的胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置的爆炸图；

图4为第一夹持工装的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。

如图1至图4所示，本发明提供了一种胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，包括：第一夹持工装1、第一试验件2、第二试验件3和第二夹持工装4，其中，所述第一试验件2和第二试验件3均呈半圆盘形，配合胶接后的第一试验件2和第二试验件3形成圆盘形的胶粘剂对接接头拉伸强度试验件，所述第一试验件2的外周面上间隔设置有第一限位插孔21，所述第一试验件2的中部设置有第一圆弧形插槽22，所述第二试验件3的外周面上间隔设置有第二限位插孔31，所述第二试验件3的中部设置有第二圆弧形插槽32，所述第一夹持工装1包括第一固定座11、第一夹持件12、第一限位螺栓13和第一紧固螺栓14，所述第一固定座11配合安装于所述第一试验件2的外周面上并通过与所述第一限位插孔21配合的第一限位螺栓13与所述第一试验件2限位连接，所述第一夹持件12配合安装于所述第一圆弧形插槽22内并通过所述第一紧固螺栓14与所述第一固定座11紧固连接，进而实现第一夹持工装1与第一试验件2的固定，所述第二夹持工装4包括第二固定座41、第二夹持件42、第二限位螺栓43和第二紧固螺栓44，所述第二固定座41配合安装于所述第二试验件3的外周面上并通过与所述第二限位插孔31配合的第二限位螺栓43与所述第二试验件3限位连接，所述第二夹持件42配合安装于所述第二圆弧形插槽32内并通过所述第二紧固螺栓44与所述第二固定座41紧固连接，进而实现第二夹持工装4与第二试验件3的固定。

该胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，通过配合粘接的第一试验件和第二试验件可组成胶粘剂对接接头拉伸强度试验件，通过限位插孔与限位螺栓的配合、圆弧形插槽与夹持件的配合及夹持件与固定座的配合可实现夹持工装与试验件的多角度固定，进而可以模拟出不同载荷方向下的胶接部件接头拉伸强度试验，以有效反映出胶接部件在实际工作环境中（胶接的复合材料部件在不同工作环境受到的载荷方向并不一定是垂直胶接面90°方向的）的胶接性能。

该胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置的组装方法如下：首先，将第一试验件与第二试验件通过胶粘剂粘接，然后，根据待测的载荷方向固定连接第一夹持工装与第一试验件及第二夹持工装与第二试验件，图1和图2分别给出了胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置在两种不同载荷方向拉伸强度试验中的组装结构，其中，第一夹持工装与第一试验件的连接方法及第二夹持工装与第二试验件的连接方法相同，下面以第一夹持工装与第一试验件的连接方法为例进行具体说明：

首先，将第一试验件通过第一圆弧形插槽配合安装在所述第一夹持件上，然后，利用第一限位螺栓与第一限位插孔的配合插接实现第一试验件与第一夹持工装在指定角度的限位连接，其中，第一限位螺栓与不同限位插孔的配合对应不同的安装角度，最后，通过第一紧固螺栓固定第一夹持件与第一固定座的位置，实现对第一试验件的固定。

为了方便角度的调整，作为技术方案的改进，如图1至图3所示，所述第一试验件2和第二试验件3的前端面分别设置有与所述第一限位插孔21和第二限位插孔31对应的角度标记。

作为技术方案的改进，如图1至图3所示，所述第一夹持件12和第二夹持件42的前端均设置有角度指针。

作为技术方案的改进，如图1至图3所示，所述第一试验件2包括第一试验件主体23和与所述第一试验件主体23配合插接的第一粘接模块24；所述第二试验件3包括第二试验件主体33和与所述第二试验件主体33配合插接的第二粘接模块34，该设计可避免试验件的因长期使用的损耗而经常更换，只需更换粘接模块即可，优选，所述第一试验件主体23与第一粘接模块24通过燕尾槽结构配合插接；所述第二试验件主体33与第二粘接模块34通过燕尾槽结构配合插接。

为了方便、及时地更换粘接模块，作为技术方案的改进，如图3所示，所述第一试验件主体23的下方对称设置有第一盲孔（图中未示出），所述第一盲孔内依次设置第一弹簧231和第一定位销232，所述第一粘接模块24上设置有与所述第一定位销232对应的第一对接盲孔241；所述第二试验件主体33的上方对称设置有第二盲孔331，所述第二盲孔331内依次设置第二弹簧332和第二定位销333，所述第二粘接模块34上设置有与所述第二定位销333对应的第二对接盲孔（图中未示出），其中，插接安装试验件主体与粘接模块的过程中，弹簧将推动定位销与粘接模块相抵并在定位销与对接盲孔对应时配合伸入对接盲孔内，实现试验件主体与粘接模块的到位安装，进一步固定试验件主体与粘接模块，另外，随着该装置的使用，当粘接模块磨损到设定厚度时，粘接模块上的对接盲孔会成为通孔，此时，定位销会在弹簧的作用下弹出粘接模块，表示粘接模块到达使用寿命，需进行拆解更换。

作为技术方案的改进，如图3所示，所述第二夹持工装4与所述第一夹持工装1结构相同，如图3、图4所示，所述第一固定座11包括与所述第一试验件2的外周面配合的第一圆弧形板111和与所述第一圆弧形板111垂直连接的第一后挡板112，所述第一圆弧形板111上设置有与所述第一限位螺栓13对应的螺栓孔，所述第一圆弧形板111的前端设置有用于限制所述第一试验件2前后运动的限位边沿，所述第一后挡板112上设置第一长孔1121，所述第一夹持件12包括第一夹持杆121和与所述第一夹持杆121垂直连接的第一后挡块122，所述第一夹持杆121的长度与所述第一试验件2厚度相同，所述第一夹持杆121的前端设置有用于限制所述第一试验件2前后运动的限位边沿，所述第一后挡块122上设置有与所述第一长孔1121对应的第一螺纹孔1221，所述第一紧固螺栓14穿过所述第一长孔1121后与所述第一螺纹孔1221配合连接，用于固定第一夹持件与第一固定座，通过旋松第一紧固螺栓并下移第一夹持件即可将方便地将第一试验件安装在第一夹持件上，此时，依次上移第一夹持件、调整第一试验件的角度并通过第一限位螺栓固定第一试验件的角度、紧固第一紧固螺栓即可完成第一试验件与第一夹持工装的固定。

为了进一步保证第一试验件与第一夹持工装连接的稳定性，作为技术方案的改进，所述第一圆弧形板111上分别设置有与所述第一试验件2配合的圆弧面A和与所述第一后挡块122配合的圆弧面B，当所述第一试验件2与所述第一夹持工装1固定时，所述第一试验件2与所述圆弧面A配合相抵，所述第一后挡块122与所述圆弧面B配合相抵。

本发明还提供了一种胶粘剂对接接头拉伸强度试验方法，采用上述胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验方法包括如下步骤：

胶接第一试验件2和第二试验件3，形成胶粘剂对接接头拉伸强度试验件；

根据待测的载荷方向将所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验件固定安装在所述第一夹持工装1和第二夹持工装4之间；

利用拉伸力学试验机通过所述第一夹持工装1和第二夹持工装4对所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验件施加拉力并得到试验结果，其中，所述试验结果可用于后期对胶粘剂的性能进行分析。

本发明的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，其特征在于，包括：第一夹持工装（1）、第一试验件（2）、第二试验件（3）和第二夹持工装（4），其中，所述第一试验件（2）和第二试验件（3）均呈半圆盘形，配合胶接后的第一试验件（2）和第二试验件（3）形成圆盘形的胶粘剂对接接头拉伸强度试验件，所述第一试验件（2）的外周面上间隔设置有第一限位插孔（21），所述第一试验件（2）的中部设置有第一圆弧形插槽（22），所述第二试验件（3）的外周面上间隔设置有第二限位插孔（31），所述第二试验件（3）的中部设置有第二圆弧形插槽（32），所述第一夹持工装（1）包括第一固定座（11）、第一夹持件（12）、第一限位螺栓（13）和第一紧固螺栓（14），所述第一固定座（11）配合安装于所述第一试验件（2）的外周面上并通过与所述第一限位插孔（21）配合的第一限位螺栓（13）与所述第一试验件（2）限位连接，所述第一夹持件（12）配合安装于所述第一圆弧形插槽（22）内并通过所述第一紧固螺栓（14）与所述第一固定座（11）紧固连接，进而实现第一夹持工装（1）与第一试验件（2）的固定，所述第二夹持工装（4）包括第二固定座（41）、第二夹持件（42）、第二限位螺栓（43）和第二紧固螺栓（44），所述第二固定座（41）配合安装于所述第二试验件（3）的外周面上并通过与所述第二限位插孔（31）配合的第二限位螺栓（43）与所述第二试验件（3）限位连接，所述第二夹持件（42）配合安装于所述第二圆弧形插槽（32）内并通过所述第二紧固螺栓（44）与所述第二固定座（41）紧固连接，进而实现第二夹持工装（4）与第二试验件（3）的固定。

2.根据权利要求1所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，其特征在于：所述第一试验件（2）和第二试验件（3）的前端面分别设置有与所述第一限位插孔（21）和第二限位插孔（31）对应的角度标记。

3.根据权利要求2所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，其特征在于：所述第一夹持件（12）和第二夹持件（42）的前端均设置有角度指针。

4.根据权利要求1所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，其特征在于：所述第一试验件（2）包括第一试验件主体（23）和与所述第一试验件主体（23）配合插接的第一粘接模块（24）；所述第二试验件（3）包括第二试验件主体（33）和与所述第二试验件主体（33）配合插接的第二粘接模块（34）。

5.根据权利要求4所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，其特征在于：所述第一试验件主体（23）的下方对称设置有第一盲孔，所述第一盲孔内依次设置第一弹簧（231）和第一定位销（232），所述第一粘接模块（24）上设置有与所述第一定位销（232）对应的第一对接盲孔（241）；所述第二试验件主体（33）的上方对称设置有第二盲孔（331），所述第二盲孔（331）内依次设置第二弹簧（332）和第二定位销（333），所述第二粘接模块（34）上设置有与所述第二定位销（333）对应的第二对接盲孔。

6.根据权利要求4所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，其特征在于：所述第一试验件主体（23）与第一粘接模块（24）通过燕尾槽结构配合插接；所述第二试验件主体（33）与第二粘接模块（34）通过燕尾槽结构配合插接。

7.根据权利要求1所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，其特征在于：所述第二夹持工装（4）与所述第一夹持工装（1）结构相同，所述第一固定座（11）包括与所述第一试验件（2）的外周面配合的第一圆弧形板（111）和与所述第一圆弧形板（111）垂直连接的第一后挡板（112），所述第一圆弧形板（111）上设置有与所述第一限位螺栓（13）对应的螺栓孔，所述第一圆弧形板（111）的前端设置有用于限制所述第一试验件（2）前后运动的限位边沿，所述第一后挡板（112）上设置第一长孔（1121），所述第一夹持件（12）包括第一夹持杆（121）和与所述第一夹持杆（121）垂直连接的第一后挡块（122），所述第一夹持杆（121）的长度与所述第一试验件（2）厚度相同，所述第一夹持杆（121）的前端设置有用于限制所述第一试验件（2）前后运动的限位边沿，所述第一后挡块（122）上设置有与所述第一长孔（1121）对应的第一螺纹孔（1221），所述第一紧固螺栓（14）穿过所述第一长孔（1121）后与所述第一螺纹孔（1221）配合连接。

8.根据权利要求7所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，其特征在于：所述第一圆弧形板（111）上分别设置有与所述第一试验件（2）配合的圆弧面A和与所述第一后挡块（122）配合的圆弧面B，当所述第一试验件（2）与所述第一夹持工装（1）固定时，所述第一试验件（2）与所述圆弧面A配合相抵，所述第一后挡块（122）与所述圆弧面B配合相抵。

9.胶粘剂对接接头拉伸强度试验方法，其特征在于：采用权利要求1至8中任一项所述的胶粘剂对接接头拉伸强度试验装置，所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验方法包括如下步骤：

胶接第一试验件（2）和第二试验件（3），形成胶粘剂对接接头拉伸强度试验件；

根据待测的载荷方向将所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验件固定安装在所述第一夹持工装（1）和第二夹持工装（4）之间；

利用拉伸力学试验机通过所述第一夹持工装（1）和第二夹持工装（4）对所述胶粘剂对接接头拉伸强度试验件施加拉力并得到试验结果。