CN211717999U - Smc复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于蠕变测试设备技术领域，尤其涉及一种SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备。本实用新型，包括SMC复合材料温控环境箱，所述的SMC复合材料温控环境箱内设有样条装设底板，所述的样条装设底板上设有用以固定SMC复合材料样条的样条底部夹具，所述的样条装设底板上设有支架支撑杆。本实用新型在需要对SMC复合材料样条进行高温蠕变测试时，将多个SMC复合材料样条同时放入至SMC复合材料温控环境箱内，通过样条底部夹具和样条顶部夹具将SMC复合材料样条两端进行固定，通过可调式载荷砝码件来调整所需应力水平，实现了不同温度下，不同应力水平，多个样件的同时测试，规避了多次测试带来数据的波动，大大缩减测试周期，保证的测试数据准确性，也提高了效率。

Description

SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备

技术领域

本实用新型属于蠕变测试设备技术领域，涉及一种SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备。

背景技术

蠕变是一种常见的损伤形式。在一种材料投入使用之前，必须进行足够的蠕变试验测试，获得材料的蠕变力学性能。蠕变试验的目的是在恒温恒力的条件下，获得材料的变形量与时间之间的关系。国内外对金属材料的蠕变测试，是由成熟的设备和测试标准，为了满足SMC复合材料在汽车零部件的应用，特别是针对结构件，发动机罩壳部件，蠕变的研究对其是由重大意义，但是对于复合材料的蠕变测试时没有国标和测试方法，尤其是SMC复合材料的高温蠕变这方面的蠕变测试几乎是空白，现有的高温蠕变设备无法同时测试多个SMC复合材料样件在不同温度以及不同应力水平下的高温蠕变测试。

为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种高温蠕变测试装置[申请号：201520769959.1]，包括加热烘箱，在加热烘箱内设置了可移动支撑孔板，加热烘箱还设置有PLC和热电偶对其加热温度进行控制，高温蠕变测试装置还包括蠕变检测装置和配重装置，配重装置包括物料放置盒、载荷传导杆以及配重砝码，蠕变检测装置包括检测千分表以及检测支撑，物料放置盒设置在加热烘箱内，物料放置盒放置在可移动支撑孔板上，检测支撑固定在加热烘箱的顶面，配重砝码和检测千分表设置在检测支撑上，载荷传导杆穿过加热烘箱顶壁，其底端位于可移动支撑孔板的正上方，其上端套接配重砝码；测试开始时，检测千分表的下部抵触在配重砝码的顶面上。本实用新型具有高可靠性，操作方便等特点。但是该方案然仍然存在无法同时测试多个SMC复合材料样件在不同温度以及不同应力水平下的高温蠕变测试的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，包括SMC复合材料温控环境箱，所述的SMC复合材料温控环境箱内设有样条装设底板，所述的样条装设底板上设有用以固定SMC复合材料样条的样条底部夹具，所述的样条装设底板上设有支架支撑杆，所述的支架支撑杆顶部可转动的设有杠杆支架，所述的杠杆支架靠近样条底部夹具一端设有样条顶部夹具，所述的样条顶部夹具与样条底部夹具的位置相对应，所述的杠杆支架远离样条底部夹具一端设有可调式载荷砝码件。

在上述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备中，所述的样条底部夹具和样条顶部夹具呈长条状，所述的样条底部夹具和样条顶部夹具之间设有若干应变片，所述的SMC复合材料温控环境箱外设有数据接收器，所述的数据接收器与应变片之间通过测试线连接。

在上述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备中，所述的可调式载荷砝码件包括设置于杠杆支架远离样条底部夹具一端的砝码安装杆，所述的砝码安装杆与杠杆支架转动配合，所述的砝码安装杆上设有两个砝码固定螺母，所述的砝码安装杆上设有若干砝码块。

在上述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备中，所述的砝码固定螺母与砝码安装杆相螺接配合，所述的砝码块与砝码固定螺母相抵接配合。

在上述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备中，所述的条底部夹具包括设置于样条装设底板顶部的SMC样条底部夹紧座，所述的SMC样条底部夹紧座上设有可沿靠近或远离SMC样条底部夹紧座一端做直线往复运动的底部夹紧板，所述的底部夹紧板与SMC样条底部夹紧座之间通过紧固螺母连接。

在上述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备中，所述的SMC样条底部夹紧座靠近底部夹紧板一端设有防滑锯齿纹路面，所述的底部夹紧板与防滑锯齿纹路面相互平行。

在上述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备中，所述的样条装设底板上设有固定连接杆，所述的固定连接杆上可转动的设有夹紧座连接底杆，所述的夹紧座连接底杆与SMC样条底部夹紧座相连，所述的固定连接杆与样条装设底板相互垂直。

在上述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备中，所述的样条顶部夹具包括设置于杠杆支架靠近样条底部夹具一端SMC样条顶部夹紧座，所述的SMC样条顶部夹紧座上设有可沿靠近或远离SMC样条顶部夹紧座一端做往复直线运动的顶部夹紧板，所述的顶部夹紧板与SMC样条顶部夹紧座之间通过紧固螺母连接。

在上述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备中，所述的SMC样条顶部夹紧座靠近顶部夹紧板一端设有防滑锯齿纹路面，所述的顶部夹紧板与防滑锯齿纹路面相互平行，所述的SMC样条顶部夹紧座与杠杆支架之间设有夹紧座连接顶杆，所述的夹紧座连接顶杆与杠杆支架转动配合。

在上述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备中，所述的SMC复合材料温控环境箱内设有风机，所述的风机上设有进风口和出风口，所述的进风口和出风口相互平行。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型在需要对SMC复合材料样条进行高温蠕变测试时，将多个SMC复合材料样条同时放入至SMC复合材料温控环境箱内，通过样条底部夹具和样条顶部夹具将SMC复合材料样条两端进行固定，通过可调式载荷砝码件来调整所需应力水平，实现了不同温度下，不同应力水平，多个样件的同时测试，规避了多次测试带来数据的波动，大大缩减了测试时间，保证的测试数据准确性，提高了效率。

2、本实用新型通过设置应变片自动记录应变量，在通过数据接收器，将数据传输到具备电脑数据分析系统的电脑上，再通过程序读取应变数据，转化成蠕变应变与时间的关系的变化曲线来实现自动记录，达到自动传输，自动读取的功能，实现数据自动传输，节约了人工测试数据带来的误差，实现了在高温情况下无法通过人工测试记录蠕变的数据难点。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A处的放大示意图。

图3是图1中B处的放大示意图。

图4是本实用新型另一个方向的结构示意图。

图中：SMC复合材料温控环境箱1、样条装设底板2、样条底部夹具3、支架支撑杆4、杠杆支架5、样条顶部夹具6、可调式载荷砝码件7、应变片8、数据接收器9、砝码安装杆10、砝码固定螺母11、砝码块12、SMC样条底部夹紧座13、底部夹紧板14、固定连接杆15、夹紧座连接底杆16、SMC样条顶部夹紧座17、顶部夹紧板18、夹紧座连接顶杆19、风机20、进风口21、出风口22、SMC复合材料样条100。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，一种SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，包括SMC复合材料温控环境箱1，所述的SMC复合材料温控环境箱1内设有样条装设底板2，所述的样条装设底板2上设有用以固定SMC复合材料样条100的样条底部夹具3，所述的样条装设底板2上设有支架支撑杆4，所述的支架支撑杆4顶部可转动的设有杠杆支架5，所述的杠杆支架5靠近样条底部夹具3一端设有样条顶部夹具6，所述的样条顶部夹具6与样条底部夹具3的位置相对应，所述的杠杆支架5远离样条底部夹具3一端设有可调式载荷砝码件7。

在本实施例中，SMC复合材料温控环境箱1可调节箱内温度，当需要对SMC复合材料样条100进行高温蠕变测试时，将多个SMC复合材料样条100同时放入至SMC复合材料温控环境箱1内，通过样条底部夹具3和样条顶部夹具6将SMC复合材料样条100两端进行固定，通过可调式载荷砝码件7来调整所需应力水平，通过杠杆原理来进行测试，在70℃，110℃的不同温度下历经1000H的蠕变测试，通过1000H蠕变的应变来预测SMC材料在长期的使用情况下，发生的变形量的大小，实现了不同温度下，不同应力水平，多个样件的同时测试，规避了多次测试带来数据的波动，保证的测试数据准确性，提高了效率。

结合图1、图4所示，所述的样条底部夹具3和样条顶部夹具6呈长条状，所述的样条底部夹具3和样条顶部夹具6之间设有若干应变片8，所述的SMC复合材料温控环境箱1外设有数据接收器9，所述的数据接收器9与应变片8之间通过测试线连接。

具体地说，在测试过程中，通过应变片8自动记录应变量，在通过数据接收器9，将数据传输到具备电脑数据分析系统的电脑上，再通过程序读取应变数据，转化成蠕变应变与时间的关系的变化曲线来实现自动记录，达到自动传输，自动读取的功能，实现数据自动传输，节约了人工测试数据带来的误差，实现了在高温情况下无法通过人工测试记录蠕变的数据难点，本领域技术人员应当理解，应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件，使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化，再由专用仪器测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。

结合图1所示，所述的可调式载荷砝码件7包括设置于杠杆支架5远离样条底部夹具3一端的砝码安装杆10，所述的砝码安装杆10与杠杆支架5转动配合，所述的砝码安装杆10上设有两个砝码固定螺母11，所述的砝码安装杆10上设有若干砝码块12，所述的砝码固定螺母11与砝码安装杆10相螺接配合，所述的砝码块12与砝码固定螺母11相抵接配合。

本实施例中，当需要调整不同应力水平时，将砝码块12放置于砝码安装杆10上，并通过砝码固定螺母11将砝码块12进行固定，每块砝码块12的质量相等，可达到测试所需要的不同应力水平。

结合图1、图2所示，所述的条底部夹具3包括设置于样条装设底板2顶部的SMC样条底部夹紧座13，所述的SMC样条底部夹紧座13上设有可沿靠近或远离SMC样条底部夹紧座13一端做直线往复运动的底部夹紧板14，所述的底部夹紧板14与SMC样条底部夹紧座13之间通过紧固螺母连接。

本实施例中，当需要将SMC复合材料样条100下部固定时，将SMC复合材料样条100下部放置于底部夹紧板14与SMC样条底部夹紧座13之间，通过紧固螺母使得底部夹紧板14与SMC样条底部夹紧座13分别与SMC复合材料样条100下部紧贴固定，将SMC复合材料样条100下部进行夹紧。

结合图1、图2所示，所述的SMC样条底部夹紧座13靠近底部夹紧板14一端设有防滑锯齿纹路面，所述的底部夹紧板14与防滑锯齿纹路面相互平行，防滑锯齿纹路面可避免在夹紧测试过程中，SMC复合材料样条100下部发生滑落，增大了摩擦，紧固效果更佳。

结合图1、图2所示，所述的样条装设底板2上设有固定连接杆15，所述的固定连接杆15上可转动的设有夹紧座连接底杆16，所述的夹紧座连接底杆16与SMC样条底部夹紧座13相连，所述的固定连接杆15与样条装设底板2相互垂直。

本实施例中，固定连接杆15起到固定作用，夹紧座连接底杆16可转动且与SMC样条底部夹紧座13相连，可方便工作人员安装拆卸SMC复合材料样条100，提高了拆装效率。

结合图1、图3所示，所述的样条顶部夹具6包括设置于杠杆支架5靠近样条底部夹具3一端SMC样条顶部夹紧座17，所述的SMC样条顶部夹紧座17上设有可沿靠近或远离SMC样条顶部夹紧座17一端做往复直线运动的顶部夹紧板18，所述的顶部夹紧板18与SMC样条顶部夹紧座17之间通过紧固螺母连接。

本实施例中，当需要将SMC复合材料样条100上部固定时，将SMC复合材料样条100上部放置于顶部夹紧板18与SMC样条顶部夹紧座17之间，通过紧固螺母使得顶部夹紧板18与SMC样条顶部夹紧座17分别与SMC复合材料样条100上部紧贴固定，将SMC复合材料样条100上部进行夹紧。

结合图1、图3所示，所述的SMC样条顶部夹紧座17靠近顶部夹紧板18一端设有防滑锯齿纹路面，所述的顶部夹紧板18与防滑锯齿纹路面相互平行，所述的SMC样条顶部夹紧座17与杠杆支架5之间设有夹紧座连接顶杆19，所述的夹紧座连接顶杆19与杠杆支架5转动配合。

本实施例中，防滑锯齿纹路面可避免在夹紧测试过程中，SMC复合材料样条100上部发生滑落，增大了摩擦，紧固效果更佳，夹紧座连接顶杆19可转动且与SMC样条顶部夹紧座17相连，可方便工作人员安装拆卸SMC复合材料样条100，提高了拆装效率。

结合图1、图4所示，所述的SMC复合材料温控环境箱1内设有风机20，所述的风机20上设有进风口21和出风口22，所述的进风口21和出风口22相互平行，风机20可达到更快的进行控制温度的作用，进风口21和出风口22相互平行，方便SMC复合材料温控环境箱1内的空气对流。

本实用新型的工作原理是：

当需要对SMC复合材料样条100进行高温蠕变测试时，将多个SMC复合材料样条100同时放入至SMC复合材料温控环境箱1内，当需要将SMC复合材料样条100下部固定时，将SMC复合材料样条100下部放置于底部夹紧板14与SMC样条底部夹紧座13之间，通过紧固螺母使得底部夹紧板14与SMC样条底部夹紧座13分别与SMC复合材料样条100下部紧贴固定，将SMC复合材料样条100下部进行夹紧，当需要将SMC复合材料样条100上部固定时，将SMC复合材料样条100上部放置于顶部夹紧板18与SMC样条顶部夹紧座17之间，通过紧固螺母使得顶部夹紧板18与SMC样条顶部夹紧座17分别与SMC复合材料样条100上部紧贴固定，将SMC复合材料样条100上部进行夹紧，夹紧固定后，通过可调式载荷砝码件7来调整所需应力水平，通过杠杆原理来进行测试，在70℃，110℃的不同温度下历经1000H的蠕变测试，通过1000H蠕变的应变来预测SMC材料在长期的使用情况下，发生的变形量的大小，实现了不同温度下，不同应力水平，多个样件的同时测试，规避了多次测试带来数据的波动，保证的测试数据准确性，提高了效率。

在测试过程中，通过应变片8自动记录应变量，在通过数据接收器9，将数据传输到具备电脑数据分析系统的电脑上，再通过程序读取应变数据，转化成蠕变应变与时间的关系的变化曲线来实现自动记录，达到自动传输，自动读取的功能，实现数据自动传输，节约了人工测试数据带来的误差，实现了在高温情况下无法通过人工测试记录蠕变的数据难点。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神。

尽管本文较多地使用SMC复合材料温控环境箱1、样条装设底板2、样条底部夹具3、支架支撑杆4、杠杆支架5、样条顶部夹具6、可调式载荷砝码件7、应变片8、数据接收器9、砝码安装杆10、砝码固定螺母11、砝码块12、SMC样条底部夹紧座13、底部夹紧板14、固定连接杆15、夹紧座连接底杆16、SMC样条顶部夹紧座17、顶部夹紧板18、夹紧座连接顶杆19、风机20、进风口21、出风口22、SMC复合材料样条100等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，包括SMC复合材料温控环境箱(1)，其特征在于，所述的SMC复合材料温控环境箱(1)内设有样条装设底板(2)，所述的样条装设底板(2)上设有用以固定SMC复合材料样条(100)的样条底部夹具(3)，所述的样条装设底板(2)上设有支架支撑杆(4)，所述的支架支撑杆(4)顶部可转动的设有杠杆支架(5)，所述的杠杆支架(5)靠近样条底部夹具(3)一端设有样条顶部夹具(6)，所述的样条顶部夹具(6)与样条底部夹具(3)的位置相对应，所述的杠杆支架(5)远离样条底部夹具(3)一端设有可调式载荷砝码件(7)。

2.根据权利要求1所述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，其特征在于，所述的样条底部夹具(3)和样条顶部夹具(6)呈长条状，所述的样条底部夹具(3)和样条顶部夹具(6)之间设有若干应变片(8)，所述的SMC复合材料温控环境箱(1)外设有数据接收器(9)，所述的数据接收器(9)与应变片(8)之间通过测试线连接。

3.根据权利要求1所述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，其特征在于，所述的可调式载荷砝码件(7)包括设置于杠杆支架(5)远离样条底部夹具(3)一端的砝码安装杆(10)，所述的砝码安装杆(10)与杠杆支架(5)转动配合，所述的砝码安装杆(10)上设有两个砝码固定螺母(11)，所述的砝码安装杆(10)上设有若干砝码块(12)。

4.根据权利要求3所述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，其特征在于，所述的砝码固定螺母(11)与砝码安装杆(10)相螺接配合，所述的砝码块(12)与砝码固定螺母(11)相抵接配合。

5.根据权利要求1所述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，其特征在于，所述的条底部夹具(3)包括设置于样条装设底板(2)顶部的SMC样条底部夹紧座(13)，所述的SMC样条底部夹紧座(13)上设有可沿靠近或远离SMC样条底部夹紧座(13)一端做直线往复运动的底部夹紧板(14)，所述的底部夹紧板(14)与SMC样条底部夹紧座(13)之间通过紧固螺母连接。

6.根据权利要求5所述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，其特征在于，所述的SMC样条底部夹紧座(13)靠近底部夹紧板(14)一端设有防滑锯齿纹路面，所述的底部夹紧板(14)与防滑锯齿纹路面相互平行。

7.根据权利要求6所述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，其特征在于，所述的样条装设底板(2)上设有固定连接杆(15)，所述的固定连接杆(15)上可转动的设有夹紧座连接底杆(16)，所述的夹紧座连接底杆(16)与SMC样条底部夹紧座(13)相连，所述的固定连接杆(15)与样条装设底板(2)相互垂直。

8.根据权利要求1所述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，其特征在于，所述的样条顶部夹具(6)包括设置于杠杆支架(5)靠近样条底部夹具(3)一端SMC样条顶部夹紧座(17)，所述的SMC样条顶部夹紧座(17)上设有可沿靠近或远离SMC样条顶部夹紧座(17)一端做往复直线运动的顶部夹紧板(18)，所述的顶部夹紧板(18)与SMC样条顶部夹紧座(17)之间通过紧固螺母连接。

9.根据权利要求8所述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，其特征在于，所述的SMC样条顶部夹紧座(17)靠近顶部夹紧板(18)一端设有防滑锯齿纹路面，所述的顶部夹紧板(18)与防滑锯齿纹路面相互平行，所述的SMC样条顶部夹紧座(17)与杠杆支架(5)之间设有夹紧座连接顶杆(19)，所述的夹紧座连接顶杆(19)与杠杆支架(5)转动配合。

10.根据权利要求1所述的SMC复合材料多应力水平的高温蠕变测试设备，其特征在于，所述的SMC复合材料温控环境箱(1)内设有风机(20)，所述的风机(20)上设有进风口(21)和出风口(22)，所述的进风口(21)和出风口(22)相互平行。

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