CN211697296U

CN211697296U - 蜂窝芯抗压强度测试装置

Info

Publication number: CN211697296U
Application number: CN202020142782.3U
Authority: CN
Inventors: 沈元勋; 张雷; 裴夤崟; 钟素娟; 李秀朋; 李云月; 王路乙; 李宇佳
Original assignee: Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co Ltd
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2030-01-22

Abstract

一种蜂窝芯抗压强度测试装置，涉及金属蜂窝板技术领域，其能够解决现有铝蜂窝板焊接时仅凭经验进行装夹，缺少真正理论数据支撑，新型蜂窝板焊接时需重新摸索装夹压力的技术问题。一种蜂窝芯抗压强度测试装置，包括：保温壳体，保温壳体内由下至上依次放置有第一陶瓷板、第一石墨板、第一平整石墨片、第二平整石墨片、第二石墨板、第二陶瓷板；第一平整石墨片与第二平整石墨片之间用于放置待测蜂窝芯，且第二陶瓷板的顶端面外露于保温壳体；保温壳体内设置有加热机构，且待测蜂窝芯处接触有测温机构；蜂窝芯抗压强度测试装置放置在万能力学试验机上进行压缩试验能够得到力－位移曲线；通过添加砝码测出蜂窝芯高温时最大压力并计算出最大抗压强度。

Description

蜂窝芯抗压强度测试装置

技术领域

本实用新型涉及金属蜂窝板技术领域，具体而言，涉及一种蜂窝芯抗压强度测试装置。

背景技术

蜂窝结构材料具有强度高、质轻和横截面积小等特点，成为材料领域的重要分支。蜂窝材料可以根据单元形状分为三角形、四边形、六边形、梯形、米字型、kagome(影形)、金刚石形、正弦形等多种类型。目前，蜂窝材料越来越多的应用于航空航天、交通运输、建筑等领域。蜂窝材料可以是金属、木材、纸板、高分子材料等。铝在地壳中含量丰富，在金属材料的应用仅次于钢铁，位居有色金属之首。铝合金蜂窝结构材料具有质量轻、比强度稿、抗震性好、隔热、隔音效果好等有点，在航空航天、轨道交通、建筑等领域得到广泛应用。

目前，铝合金蜂窝板现有制造方法有胶粘法和钎焊法两种。胶粘法是通过粘结剂将蜂窝芯和上下面板之间进行固定，受粘结剂物理性能影响较大；钎焊法制备的蜂窝板面板和蜂窝芯为冶金结合，力学性能和可靠性比胶粘蜂窝芯有极大提高。尽管国内对铝合金蜂窝材料的研究有一定的进展，但大多数集中在蜂窝芯的制造装备与工艺，对工装卡具及其装卡预紧力等的研究较少，钎焊过程主要靠工人经验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蜂窝芯抗压强度测试装置，其能够解决现有铝蜂窝板焊接时仅凭经验进行装夹，缺少真正理论数据支撑，新型蜂窝板焊接时需重新摸索装夹压力的技术问题。

本实用新型提供的蜂窝芯抗压强度测试装置是这样实现的：

一种蜂窝芯抗压强度测试装置，其包括：保温壳体，所述保温壳体内由下至上依次放置有第一陶瓷板、第一石墨板、第一平整石墨片、第二平整石墨片、第二石墨板、第二陶瓷板；所述第一平整石墨片与所述第二平整石墨片之间用于放置待测蜂窝芯，且所述第二陶瓷板的顶端面外露于所述保温壳体；所述保温壳体内设置有加热机构，且所述待测蜂窝芯处接触有测温机构；所述蜂窝芯抗压强度测试装置用于放置在万能力学试验机上，进行压缩试验能够得到力－位移曲线。

在本实用新型较佳的蜂窝芯抗压强度测试装置中，所述保温壳体包括：壳状本体，以及内置于所述壳状本体中的冷却机构。

在本实用新型较佳的蜂窝芯抗压强度测试装置中，所述加热机构包括有多个，且多个所述加热机构均匀分布在所述保温壳体内。

在本实用新型较佳的蜂窝芯抗压强度测试装置中，所述冷却机构包括有多个，且多个所述冷却机构均匀分布于所述壳状本体中。

在本实用新型较佳的蜂窝芯抗压强度测试装置中，其还包括：测量机构，所述测量机构可拆卸地安装在所述保温壳体的外壁；所述测量机构通过添加砝码用于粗略测量所述待测蜂窝芯的极限抗压强度。

在本实用新型较佳的蜂窝芯抗压强度测试装置中，所述测量机构包括：可拆卸地安装在所述保温壳体外壁的支撑柱，所述支撑柱铰接有连接杆，所述连接杆的一端铰接有触压头、另一端连接有钢丝绳；所述触压头用于与所述第二陶瓷板的顶端面接触抵压，所述钢丝绳的自由端用于悬挂砝码。

在本实用新型较佳的蜂窝芯抗压强度测试装置中，所述连接杆远离所述触压头的一端具有穿线孔，所述钢丝绳的固定端穿过所述穿线孔、自由端通过滑轮悬挂有所述砝码，且所述滑轮高于所述支撑柱固定。

在本实用新型较佳的蜂窝芯抗压强度测试装置中，所述连接杆与所述触压头的铰接处具有第一铰接孔，所述连接杆与所述支撑柱的铰接处具有第二铰接孔；所述第一铰接孔与所述第二铰接孔之间的水平距离为L₁，所述第二铰接孔与所述穿线孔之间的水平距离为L₂，且L₁＝L₂。

在本实用新型较佳的蜂窝芯抗压强度测试装置中，所述测温机构的测量范围能够达到700℃以上。

在本实用新型较佳的蜂窝芯抗压强度测试装置中，所述第一平整石墨片的粗糙度不低于Ra0.8；所述第二平整石墨片的粗糙度不低于Ra0.8。

本实用新型提供的蜂窝芯抗压强度测试装置的有益效果主要在于：将待测蜂窝芯放置在第一平整石墨片和第二平整石墨片中间，通过加热机构加热到焊接温度后进行保温；将测试装置整体放置在万能力学试验机上并启动试验机，选择压缩试验；当待测蜂窝芯变形后停止压力，即可得到力－位移曲线，从而精确测量蜂窝芯极限抗压强度。

此外，将待测蜂窝芯放置在第一平整石墨片和第二平整石墨片中间，通过加热机构加热到焊接温度后进行保温，依次添加砝码，当蜂窝芯开始变形时记录下砝码的重量；砝码的重量加上触压头、第二陶瓷板、第二石墨板、第二平整石墨片的总重量，即为待测蜂窝芯高温时的极限压力，通过P＝F/S计算出蜂窝芯极限抗压强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种蜂窝芯抗压强度测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种蜂窝芯抗压强度测试装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的蜂窝芯抗压强度测试装置中测量机构的局部结构示意图。

图中：

1－保温壳体；11－壳状本体；12－冷却机构；

21－第一陶瓷板；22－第二陶瓷板；

31－第一石墨板；32－第二石墨板；

41－第一平整石墨片；42－第二平整石墨片；

5－待测蜂窝芯；

6－加热机构；

7－测温机构；

8－测量机构；81－支撑柱；82－连接杆；83－触压头；84－钢丝绳；851－穿线孔；852－第一铰接孔；853－第二铰接孔；86－滑轮；

9－砝码。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1所示，本实施例提供一种铝合金蜂窝芯高温抗压强度测试装置，其包括：保温壳体1，保温壳体1内由下至上依次放置有第一陶瓷板21、第一石墨板31、第一平整石墨片41、第二平整石墨片42、第二石墨板32、第二陶瓷板22；其中，第一平整石墨片41与第二平整石墨片42之间用于放置待测蜂窝芯5，且第二陶瓷板22的顶端面外露于保温壳体1；具体地，保温壳体1内设置有加热机构6，且待测蜂窝芯5处接触有测温机构7。

本实用新型实施例的有益效果是：将待测蜂窝芯5(例如：铝合金蜂窝芯)放置在第一平整石墨片41和第二平整石墨片42中间，通过加热机构6加热到焊接温度(例如：570℃－620℃)后进行保温；将测试装置整体放置在万能力学试验机上并启动试验机，选择压缩试验；当待测蜂窝芯5变形后停止压力，即可得到力－位移曲线，从而精确测量铝合金蜂窝芯高温最大抗压强度。

在本实用新型较佳的实施例中，如图1所示，上述保温壳体1可以包括：壳状本体11，以及内置于该壳状本体11中的冷却机构12，从而当测温机构7测量加热机构6达到焊接温度后，壳状本体11及内置其中的冷却机构12能够进行良好地保温。

在本实用新型较佳的实施例中，如图1所示，上述加热机构6可以包括有多个，且多个加热机构6可以优选为均匀分布在保温壳体1内，从而使加热效果更好。

在本实用新型较佳的实施例中，如图1所示，上述冷却机构12可以包括有多个，且多个冷却机构12可以优选为均匀分布于壳状本体11中，从而使保温效果更好。

在本实用新型较佳的实施例中，如图2结合图3所示，上述铝合金蜂窝芯高温抗压强度测试装置还可以包括：测量机构8，该测量机构8可拆卸地安装在保温壳体1的外壁；具体地，测量机构8可以通过添加砝码9以用于粗略测量待测蜂窝芯5的最大高温抗压强度。

在本实用新型较佳的实施例中，如图2所示，上述测量机构8可以包括：可拆卸地安装在保温壳体1外壁的支撑柱81，支撑柱81可以铰接有连接杆82，连接杆82的一端可以铰接有触压头83、另一端可以连接有钢丝绳84；具体地，触压头83能够用于与第二陶瓷板22的顶端面接触抵压，钢丝绳84的自由端能够用于悬挂砝码9。

工作时，将待测蜂窝芯5放入装置内，启动加热机构6，当测温机构7测量值达到焊接温度(570－620℃)后进行保温，依次增加砝码9的重量，当待测蜂窝芯5开始变形时记下砝码9的重量。

砝码9的重量+触压头83的重量+第二陶瓷板22的重量+第二石墨板32的重量+第二平整石墨片42的重量，即为待测蜂窝芯5在高温时的最大压力；从而通过P＝F/S计算出蜂窝芯高温最大抗压强度。

在本实用新型较佳的实施例中，如图2所示，上述连接杆82远离触压头83的一端可以具有穿线孔851，钢丝绳84的固定端穿过该穿线孔851、自由端通过滑轮86悬挂有砝码9，且滑轮86高于支撑柱81固定。

在本实用新型较佳的实施例中，如图3所示，上述连接杆82与触压头83的铰接处具有第一铰接孔852，连接杆82与支撑柱81的铰接处具有第二铰接孔853。

其中，第一铰接孔852与第二铰接孔853之间的水平距离为L₁，第二铰接孔853与穿线孔851之间的水平距离为L₂；具体地，L₁＝L₂。

在本实用新型较佳的实施例中，上述测温机构7的测量范围能够达到700℃以上，从而保证测量值能够达到焊接温度值。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一平整石墨片41的粗糙度不低于Ra0.8；更具体地，是第一平整石墨片41与待测蜂窝芯5接触的一面的粗糙度不低于Ra0.8。相应地，第二平整石墨片42的粗糙度不低于Ra0.8；更具体地，是第二平整石墨片42与待测蜂窝芯5接触的一面的粗糙度不低于Ra0.8。

具体实施例一：

粗略测量100×100mm6063铝合金蜂窝芯的高温最大抗压强度：

将待测量的铝合金蜂窝芯放置在第一平整石墨片41和第二平整石墨片42中间，通过加热机构6加热到610℃后进行保温，依次添加砝码9，当蜂窝芯开始变形时记录下砝码9的重量，砝码9的重量加上触压头83、第二陶瓷板22、第二石墨板32、第二平整石墨片42的总重量，即为所测蜂窝芯高温时的最大压力，通过P＝F/S计算出蜂窝芯最大抗压强度。

具体实施例二：

精确测量100×100mm的3003铝合金蜂窝芯的高温最大抗压强度：

将待测量的铝合金蜂窝芯放置在第一平整石墨片41和第二平整石墨片42中间，通过加热机构6加热到610℃后进行保温；启动万能力学试验机，选择压缩试验；当蜂窝芯变形后停止压力，即可得到力－位移曲线。

本实用新型实施例提供的铝合金蜂窝芯高温抗压强度测试装置主要具有以下优势：

可放在万能力学试验机上精确测量出最大抗压强度；

也能通过添加砝码粗略测量出蜂窝芯最大抗压强度；

装置结构简单，通用性强，制造成本低；

特别适合新型蜂窝板试验阶段。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，包括：保温壳体，所述保温壳体内由下至上依次放置有第一陶瓷板、第一石墨板、第一平整石墨片、第二平整石墨片、第二石墨板、第二陶瓷板；

所述第一平整石墨片与所述第二平整石墨片之间用于放置待测蜂窝芯，且所述第二陶瓷板的顶端面外露于所述保温壳体；

所述保温壳体内设置有加热机构，且所述待测蜂窝芯处接触有测温机构。

2.根据权利要求1所述的蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，所述保温壳体包括：壳状本体，以及内置于所述壳状本体中的冷却机构。

3.根据权利要求2所述的蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，所述加热机构包括有多个，且多个所述加热机构均匀分布在所述保温壳体内。

4.根据权利要求3所述的蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，所述冷却机构包括有多个，且多个所述冷却机构均匀分布于所述壳状本体中。

5.根据权利要求1－4中任一项所述的蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，还包括：测量机构，所述测量机构可拆卸地安装在所述保温壳体的外壁；

所述测量机构通过添加砝码用于测量所述待测蜂窝芯的极限抗压强度。

6.根据权利要求5所述的蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，所述测量机构包括：可拆卸地安装在所述保温壳体外壁的支撑柱，所述支撑柱铰接有连接杆，所述连接杆的一端铰接有触压头、另一端连接有钢丝绳；

所述触压头用于与所述第二陶瓷板的顶端面接触抵压，所述钢丝绳的自由端用于悬挂砝码。

7.根据权利要求6所述的蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，所述连接杆远离所述触压头的一端具有穿线孔，所述钢丝绳的固定端穿过所述穿线孔、自由端通过滑轮悬挂有所述砝码，且所述滑轮高于所述支撑柱固定。

8.根据权利要求7所述的蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，所述连接杆与所述触压头的铰接处具有第一铰接孔，所述连接杆与所述支撑柱的铰接处具有第二铰接孔；

所述第一铰接孔与所述第二铰接孔之间的水平距离为L₁，所述第二铰接孔与所述穿线孔之间的水平距离为L₂，且L₁＝L₂。

9.根据权利要求1所述的蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，所述测温机构的测量范围能够达到700℃以上。

10.根据权利要求1所述的蜂窝芯抗压强度测试装置，其特征在于，所述第一平整石墨片的粗糙度不低于Ra0.8；

所述第二平整石墨片的粗糙度不低于Ra0.8。