CN212932158U - 一种测试织物层间剪切性能的试验夹具 - Google Patents
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Abstract
一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，属于试验夹具技术领域。万能试验机通过销孔十三连接杆四，平板十五和箱式滑块二在光轴三上竖直滑动。平板十五通过开槽连接杆八连接平板六，平板六与底座一之间通过直线导轨连接。平板六和十五利用螺栓十二固定平板五，平板五之间采用针刺或胶粘的方式夹持织物。通过螺母九将开槽连接杆固定在中心轴十四上，可以控制织物初始夹持厚度。施加载荷时，开槽连接杆与轴承七之间发生旋转，平板六左右运动，平板十五上下运动。本实用新型用于测试织物层间剪切性能的试验，实现了试样夹持平板五与开槽连接杆八之间的平行四边形运动，使织物发生纯剪切变形，大幅提高了织物层间剪切性能测试的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测试夹具，具体涉及一种测试织物层间剪切性能的试验夹具。
背景技术
纤维增强复合材料是20世纪60年代中期发展起来的一种新型材料，因其具有比强度高、比刚度高和可设计性强等优点，在航空、航天和国防领域得到广泛的应用。高性能纤维织物是复合材料的增强体，对复合材料的力学性能有着决定性影响。利用织物制备复合材料的过程中往往涉及到织物的复杂几何成型，比如将平板状的织物转换为发动机叶片、机匣和飞行器罩体等形状。
织物在成型过程中容易发生屈曲、褶皱等失效行为，织物的层间剪切性能是评价其可成型性能的重要依据。因此，研究织物的层间剪切性能对于准确控制纤维增强体的几何外形和保障复合材料的力学性能有很大的工程实用价值。织物是一种柔性结构，其力学测试比较困难。目前关于织物层间剪切方法的研究较少，国外有学者设计了简易层间剪切夹具，对织物的层间剪切性能进行了测试。但该方法无法保证织物的纯剪切变形，导致层间剪切测试过程中容易产生厚度方向的拉力，影响测试结果的可靠性。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种织物层间剪切性能测试夹具。该测试夹具能够实现织物的纯层间剪切变形，夹具结构简单，能够连续调节加持厚度，实现不同规格的织物样件层间剪切测试。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种能够实现织物层间剪切变形的测试夹具。其特征在于：包括底座(1)、直线箱式滑块(2)、光轴(3)、连接轴(4)、两个试样夹持平板(5)、左右移动前平板(6)、上下移动后平板(15)、四个轴承(7)、四个开槽连接杆(8)、八个螺母(9)、两个直线导轨(10)、两个直线滑块(11)、四个螺纹轴(14)、织物试样(16)、连接试验机的销孔(13)及多个螺栓(12)；
所述光轴(3)固定在底座(1)上，所述直线箱式滑块(2)与所述光轴(3)滑动配合，所述连接轴(4)与直线箱式滑块(2)固定连接，所述后平板(15)与直线箱式滑块(2)通过螺栓连接。所述后平板(15)通过所述开槽连接杆(8)与所述前平板(6)连接，所述开槽连接杆(8)利用所述螺母(9)固定在所述螺纹轴(14)上，所述螺纹轴(14)与所述轴承(7)过渡配合，所述前、后平板(6、15)通过所述螺栓(12)固定所述两块试样夹持平板(5)，所述试样夹持平板(5)通过胶粘或针刺的方式固定织物。所述直线导轨(10)和所述直线滑块(11)滑动配合，所述直线导轨(10)固定在所述底座(1)上。进行层间剪切测试时，所述光轴(4)通过销孔(13)与试验机相连，向上运动。
本实用新型相对于现有技术的有益效果是：
本实用新型能够保证较高的实验重复性，提高试样的安装精度、减小安装过程带来的实验误差；通过试验机带动连接轴(4)向上运动，实现试样夹持平板(5)与开槽连接杆(8) 之间的平行四边形运动，从而保证织物的层间纯剪切变形。
附图说明
图1是本实用新型的织物层间剪切性能测试夹具装配结构示意图；
图2是本实用新型的织物层间剪切性能测试夹具三视图；
图3是本实用新型的直线导轨滑块结构局部示意图；
图4是本实用新型的织物层间剪切性能测试夹具开槽连接杆示意图；
图5是本实用新型的带螺纹轴与轴承、螺母配合示意图；
图6是本实用新型的不同种类试样夹持平板示意图；
图7是本实用新型的织物夹持示意图；
图中零部件名称及标号如下：
底座1、直线箱式滑块2、光轴3、连接轴4、试样夹持平板5、前平板6、轴承7、开槽连接杆8、螺母9、直线导轨10、直线滑块11、螺栓12、销孔13、螺纹轴14、后平板15、织物试样16。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
实施例的织物层间剪切性能测试夹具及测试方法，包括以下步骤：
(1)如图1到图7所示，本实施方式披露了一种测试织物层间剪切性能测试夹具，包括底座1、直线箱式滑块2、光轴3、连接轴4、试样夹持平板5、前平板6、轴承7、开槽连接杆8、螺母9、直线导轨10、直线滑块11、螺栓12、销孔13、螺纹轴14、后平板15、织物试样16；
箱式滑块与光轴之间无摩擦滑动；箱式滑块与带孔圆柱和后平板十五通过螺栓连接；万能强力机通过销孔十三连接带孔圆柱；后平板十五通过开槽连接杆与前平板六连接，每个开槽连接杆利用两个螺母固定在带螺纹轴上，带螺纹轴与轴承过渡配合；平板六和十五分别通过螺栓固定平板五，平板五通过针刺板或胶粘板夹持织物十六；前平板六和后平板十五之间的距离通过螺栓拧紧开槽连接杆来控制；直线导轨和直线滑块控制前平板六，利用螺栓将直线滑块和前平板六连接在一起，直线导轨安装在底座上；
(2)将织物层间剪切性能测试夹具装配好后，利用万能强力机通过插销孔十三连接带孔圆柱，此时载荷清零，准备空载测试，通过带孔圆柱四带动后平板十五向上运动，前平板六在开槽连接杆的作用下，被后平板十五带动并向其靠近，整个过程所需驱动力应该接近为零；
(3)利用针刺板五将织物夹持在平板中心，保证织物两平面紧密贴合平板，或是利用胶粘板五将织物紧密贴合在平板中心，将夹持好织物的平板五通过定位块装配到前平板六和后平板十五上；
(4)利用螺母控制前平板六和后平板十五之间的距离，从而控制织物初始加载厚度，使织物在厚度方向上保持一定张力；
(5)利用万能试验机进行加载试验，观测试验过程中织物的变形情况，采集试验过程中载荷与位移数据，在数据处理过程时考虑空载试验的数据结论，得到最终数据。
通过上述实施方式可见，本实用新型能够提高试验安装的效率和较高的重复性，减小了试验安装过程中的复杂性和操作失误导致的实验结果的偏差；针刺板夹持织物使试样在试验过程中能够被稳定的夹持，同时保证试样夹持的可重复性，且更能节省试验成本；减少了试验过程中的控制参数，减少了认为因素对实验结果的影响，从而提高了整体试验的效率、可重复性和准确性。
本实用新型提供了一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，该织物可以是针织物，机织物，编织物，非织造物，缝合织物等带有一定厚度的织物，本实用新型所述的夹具可通过与万能试验机进行连接，在保证带孔圆柱四竖直的情况下进行力学加载试验，保证织物被平行夹持，同时使织物厚度方向不受力，确保试样在进行受载时处于纯剪切状态。
以上所述，仅为实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，其特征在于：包括底座(1)、直线箱式滑块(2)、光轴(3)、连接轴(4)、两块试样夹持平板(5)、左右移动前平板(6)、上下移动后平板(15)、四个轴承(7)、四个开槽连接杆(8)、八个螺母(9)、两个直线导轨(10)、两个直线滑块(11)、四个螺纹轴(14)、织物试样(16)、连接试验机的销孔(13)及多个螺栓(12)；
所述光轴(3)固定在底座(1)上，所述直线箱式滑块(2)与所述光轴(3)滑动配合，所述连接轴(4)与直线箱式滑块(2)固定连接，所述后平板(15)与直线箱式滑块(2)通过螺栓连接，所述后平板(15)通过所述开槽连接杆(8)与所述前平板(6)连接，所述开槽连接杆(8)利用所述螺母(9)固定在所述螺纹轴(14)上，所述螺纹轴(14)与所述轴承(7)过渡配合，所述前、后平板(6、15)通过所述螺栓(12)固定所述两块试样夹持平板(5)，所述试样夹持平板(5)通过胶粘或针刺的方式固定织物，所述直线导轨(10)和所述直线滑块(11)滑动配合，所述直线导轨(10)固定在所述底座(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，其特征在于，所述光轴(3)下半部分圆柱直径大于上半部分。
3.根据权利要求1所述的一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，其特征在于，所述箱式滑块(2)连接所述连接轴(4)和所述后平板(15)，所述箱式滑块(2)与所述光轴(3)滑动配合，所述连接轴(4)顶部设有所述销孔(13)。
4.根据权利要求1所述的一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，其特征在于，所述开槽连接杆(8)延其长度方向开设有滑槽，且所述滑槽靠近开槽连接杆(8)一端设置，所述开槽连接杆(8)通过所述螺母(9)固定在螺纹轴(14)上。
5.根据权利要求1所述的一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，其特征在于，所述螺纹轴(14)一侧为螺纹，另一侧与所述轴承(7)内部过渡配合。
6.根据权利要求1所述的一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，其特征在于，所述前平板(6)和后平板(15)带有上下两凸台，四根相互平行的所述开槽连接杆(8)可拆卸固定连接前后平板(6，15)。
7.根据权利要求1所述的一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，其特征在于，所述试样夹持平板(5)通过所述螺栓(12)固定在所述前后平板(6，15)上，所述试样夹持平板(5)之间利用针刺板或胶粘板夹持所述织物试样(16)，所述针刺板特征在于其表面铺满固定距离、固定高度的整齐钢针，所述胶粘板特征在于其表面凹凸不平且涂有可牢靠粘贴织物的粘贴胶。
8.根据权利要求1所述的一种测试织物层间剪切性能的试验夹具，其特征在于，所述直线导轨(10)和所述直线滑块(11)之间滑动配合，所述前平板(6)通过所述螺栓(12)可拆卸和固定在所述直线滑块(11)上。
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| CN202020959241.XU CN212932158U (zh) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | 一种测试织物层间剪切性能的试验夹具 |
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| CN (1) | CN212932158U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111551431A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-08-18 | 天津工业大学 | 一种测试织物层间剪切性能的试验夹具 |
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- 2020-06-01 CN CN202020959241.XU patent/CN212932158U/zh active Active
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