CN214703055U - 复合材料三点弯曲试验用夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合材料三点弯曲试验用夹具，包括：上部固定架、角度调节框、第一滚轮、第二滚轮和下部压头，其中，所述角度调节框包括半圆形边框和直线边框，所述角度调节框与所述上部固定架转动连接且可固定，所述半圆形边框上设置有角刻度，所述上部固定架上设置有与所述角刻度对应的角度指示标记，所述第一滚轮和第二滚轮间隔安装于所述直线边框上，用于为待测试的试样提供两个支撑点，所述下部压头与所述上部固定架对应设置，用于在所述两个支撑点的中间位置对待测试的试样施加向下的载荷。该复合材料三点弯曲试验用夹具，结构合理，调节方便，可与试验机配合，模拟复合材料部件不同方向的弯曲性能试验。

Description

复合材料三点弯曲试验用夹具

技术领域

本实用新型涉及复合材料弯曲性能检测领域，特别提供了一种复合材料三点弯曲试验用夹具，可配合拉伸力学试验机使用。

背景技术

复合材料具有比强度高、比模量高、阻尼减震性好、耐受环境气候能力好、可设计性好、材料结构一致性高、抗疲劳性好、热膨胀系数低、破损安全性高等特点，在军事工业、国家防御和航空航天等领域上面获得了持续广泛的关注和使用。尤其在近几年来的军用和民用飞机设计生产制造过程中，复合材料的使用数量正在逐年的持续增长。

弯曲性能是复合材料的一个关键性能，常使用三点弯曲或四点弯曲对其进行测试，传统的测试用夹具只能进行90度测试，然而，复合材料部件在不同工作环境会受到不同方向的载荷，因此，传统的90度弯曲测试不能反映出复合材料部件在实际工作环境中的弯曲性能。

因此，提出一种新型的复合材料三点弯曲试验用夹具，使其可与试验机配合，模拟出不同方向的弯曲性能试验，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种复合材料三点弯曲试验用夹具，以解决现有的夹具无法配合试验机获得复合材料部件在不同方向的弯曲性能的问题。

本实用新型提供的技术方案是：复合材料三点弯曲试验用夹具，包括：上部固定架、角度调节框、第一滚轮、第二滚轮和下部压头，其中，所述角度调节框包括半圆形边框和与所述半圆形边框连接的直线边框，所述角度调节框对应的圆心位置与所述上部固定架转动连接，且圆弧形的外周可与所述上部固定架固定连接，所述半圆形边框上设置有角刻度，所述上部固定架上设置有与所述角刻度对应的角度指示标记，所述第一滚轮和第二滚轮沿所述直线边框的长度方向间隔安装于所述直线边框上，用于为待测试的试样提供两个支撑点，所述下部压头与所述上部固定架对应设置，用于在所述两个支撑点的中间位置对待测试的试样施加向下的载荷。

优选，所述直线边框的两端对应设置有限位板，用于防止位于待测试的试样沿所述直线边框的长度方向脱落。

进一步优选，所述上部固定架包括竖向连接架和紧固头，所述竖向连接架的一端与所述角度调节框转动连接，另一端与所述紧固头垂直连接，所述紧固头的内侧与所述角度调节框的外周配合，所述紧固头上设置有螺纹通孔，通过与所述螺纹通孔配合的螺栓可实现角度调节框与上部固定架的固定。

进一步优选，所述直线边框上左右对称设置有第一条形孔和第二条形孔，所述第一条形孔和第二条形孔位于同一直线上，所述第一滚轮和第二滚轮对应安装于所述第一条形孔和第二条形孔上，用于调整为待测试的试样提供的两个支撑点的距离。

进一步优选，所述第一滚轮和第二滚轮对应套设于第一转轴和第二转轴上，所述第一转轴的一端对应抵接于所述第一条形孔上，通过位于所述直线边框另一侧且穿过所述第一条形孔的螺栓锁紧，所述第二转轴的一端对应抵接于所述第二条形孔上，通过位于所述直线边框另一侧且穿过所述第二条形孔的螺栓锁紧。

进一步优选，所述直线边框上沿其长度方向设置有长度刻度，其中，所述角度调节框对应的圆心位置为0刻度，并向其两侧增加。

进一步优选，所述复合材料三点弯曲试验用夹具还包括与所述第一滚轮和第二滚轮一一对应的第一跨距指示器和第二跨距指示器，所述第一跨距指示器和第二跨距指示器一一对应穿过所述第一转轴和第二转轴并压紧于所述直线边框上。

进一步优选，所述角度调节框的圆心位置设置有通孔，所述上部固定架上设置有与所述通孔对应的螺纹孔，所述角度调节框与上部固定架通过中部设置有光杆的螺栓连接，所述光杆位置对应角度调节框上的通孔位置。

进一步优选，所述复合材料三点弯曲试验用夹具还包括与所述上部固定架连接的上基座及与所述下部压头连接的下基座。

进一步优选，所述上部固定架与上基座通过定位销连接，所述下部压头与所述下基座通过定位销连接。

本实用新型提供的复合材料三点弯曲试验用夹具，结构合理，调节方便，可与试验机配合，模拟复合材料部件不同方向的弯曲性能试验。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为利用本实用新型提供的复合材料三点弯曲试验用夹具做90度弯曲性能测试的状态图；

图2为图1的复合材料三点弯曲试验用夹具的后视图；

图3为利用本实用新型提供的复合材料三点弯曲试验用夹具做90度弯曲性能测试的另一状态图；

图4为利用本实用新型提供的复合材料三点弯曲试验用夹具做60度弯曲性能测试的状态图；

图5为上部固定架、角度调节框、第一滚轮、第二滚轮的爆炸图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的解释，但并不局限本实用新型。

如图1至图5所示，本实用新型提供了一种复合材料三点弯曲试验用夹具，包括：上部固定架1、角度调节框2、第一滚轮3、第二滚轮4和下部压头5，其中，所述角度调节框2包括半圆形边框21和与所述半圆形边框21连接的直线边框22，所述角度调节框2对应的圆心位置与所述上部固定架1转动连接，且圆弧形的外周可与所述上部固定架1固定连接，所述半圆形边框21上设置有角刻度，所述上部固定架1上设置有与所述角刻度对应的角度指示标记，所述第一滚轮3和第二滚轮4沿所述直线边框22的长度方向间隔安装于所述直线边框22上，用于为待测试的试样10提供两个支撑点，所述下部压头5与所述上部固定架1对应设置，用于在所述两个支撑点的中间位置对待测试的试样施加向下的载荷。

该复合材料三点弯曲试验用夹具的使用方法如下：当要做弯曲性能试验时，首先，将上部固定架固定于试验机的上夹头上，之后，调整角度调节框与上部固定架的角度，当到指定角度后将两者的位置锁定，接着，将待测试的试样跨设于第一滚轮和第二滚轮的上方，并通过下部压头在第一滚轮和第二滚轮提供的两个支撑点的中间位置对待测试的试样施加向下的载荷，模拟不同方向的弯曲性能试验，其中，当第一滚轮和第二滚轮位于不在同一水平线时，可通过挡板防止试验滑落，优选，所述直线边框22的两端对应设置有限位板6，用于防止位于待测试的试样10沿所述直线边框22的长度方向脱落，优选，所述限位板与所述第一滚轮和第二滚轮的转轴固定连接。

作为技术方案的改进，所述上部固定架1包括竖向连接架11和紧固头12，所述竖向连接架11的一端与所述角度调节框2转动连接，另一端与所述紧固头12垂直连接，所述紧固头12的内侧与所述角度调节框2的外周配合，所述紧固头12上设置有螺纹通孔，通过与所述螺纹通孔配合的螺栓可实现角度调节框2与上部固定架1的固定。

作为技术方案的改进，所述直线边框22上左右对称设置有第一条形孔221和第二条形孔222，所述第一条形孔221和第二条形孔222位于同一直线上，所述第一滚轮3和第二滚轮4对应安装于所述第一条形孔221和第二条形孔222上，用于调整为待测试的试样10提供的两个支撑点的距离。

作为技术方案的改进，所述第一滚轮3和第二滚轮4对应套设于第一转轴7和第二转轴8上，所述第一转轴7的一端对应抵接于所述第一条形孔221上，通过位于所述直线边框22另一侧且穿过所述第一条形孔221的螺栓锁紧，所述第二转轴8的一端对应抵接于所述第二条形孔222上，通过位于所述直线边框22另一侧且穿过所述第二条形孔222的螺栓锁紧。

作为技术方案的改进，所述直线边框22上沿其长度方向设置有长度刻度，其中，所述角度调节框2对应的圆心位置为0刻度，并向其两侧增加。

作为技术方案的改进，如图5所示，该复合材料三点弯曲试验用夹具还包括与所述第一滚轮3和第二滚轮4一一对应的第一跨距指示器91和第二跨距指示器92，所述第一跨距指示器91和第二跨距指示器92一一对应穿过所述第一转轴7和第二转轴8并压紧于所述直线边框22上，优选，如图5所示，所述第一跨距指示器91和第二跨距指示器92为上开口的矩形结构，两端对应设置有指示头。

作为技术方案的改进，所述角度调节框2的圆心位置设置有通孔，所述上部固定架1上设置有与所述通孔对应的螺纹孔，所述角度调节框2与上部固定架1通过中部设置有光杆的螺栓连接，所述光杆位置对应角度调节框2上的通孔位置。

作为技术方案的改进，该复合材料三点弯曲试验用夹具还包括与所述上部固定架1连接的上基座及与所述下部压头5连接的下基座。

作为技术方案的改进，所述上部固定架1与上基座通过定位销连接，所述下部压头5与所述下基座通过定位销连接。

本实用新型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。

上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型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，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于，包括：上部固定架（1）、角度调节框（2）、第一滚轮（3）、第二滚轮（4）和下部压头（5），其中，所述角度调节框（2）包括半圆形边框（21）和与所述半圆形边框（21）连接的直线边框（22），所述角度调节框（2）对应的圆心位置与所述上部固定架（1）转动连接，且圆弧形的外周可与所述上部固定架（1）固定连接，所述半圆形边框（21）上设置有角刻度，所述上部固定架（1）上设置有与所述角刻度对应的角度指示标记，所述第一滚轮（3）和第二滚轮（4）沿所述直线边框（22）的长度方向间隔安装于所述直线边框（22）上，用于为待测试的试样（10）提供两个支撑点，所述下部压头（5）与所述上部固定架（1）对应设置，用于在所述两个支撑点的中间位置对待测试的试样施加向下的载荷。

2.按照权利要求1所述复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于：所述直线边框（22）的两端对应设置有限位板（6），用于防止位于待测试的试样（10）沿所述直线边框（22）的长度方向脱落。

3.按照权利要求1所述复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于：所述上部固定架（1）包括竖向连接架（11）和紧固头（12），所述竖向连接架（11）的一端与所述角度调节框（2）转动连接，另一端与所述紧固头（12）垂直连接，所述紧固头（12）的内侧与所述角度调节框（2）的外周配合，所述紧固头（12）上设置有螺纹通孔，通过与所述螺纹通孔配合的螺栓可实现角度调节框（2）与上部固定架（1）的固定。

4.按照权利要求1所述复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于：所述直线边框（22）上左右对称设置有第一条形孔（221）和第二条形孔（222），所述第一条形孔（221）和第二条形孔（222）位于同一直线上，所述第一滚轮（3）和第二滚轮（4）对应安装于所述第一条形孔（221）和第二条形孔（222）上，用于调整为待测试的试样（10）提供的两个支撑点的距离。

5.按照权利要求4所述复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于：所述第一滚轮（3）和第二滚轮（4）对应套设于第一转轴（7）和第二转轴（8）上，所述第一转轴（7）的一端对应抵接于所述第一条形孔（221）上，通过位于所述直线边框（22）另一侧且穿过所述第一条形孔（221）的螺栓锁紧，所述第二转轴（8）的一端对应抵接于所述第二条形孔（222）上，通过位于所述直线边框（22）另一侧且穿过所述第二条形孔（222）的螺栓锁紧。

6.按照权利要求5所述复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于：所述直线边框（22）上沿其长度方向设置有长度刻度，其中，所述角度调节框（2）对应的圆心位置为0刻度，并向其两侧增加。

7.按照权利要求6所述复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于：还包括与所述第一滚轮（3）和第二滚轮（4）一一对应的第一跨距指示器（91）和第二跨距指示器（92），所述第一跨距指示器（91）和第二跨距指示器（92）一一对应穿过所述第一转轴（7）和第二转轴（8）并压紧于所述直线边框（22）上。

8.按照权利要求1所述复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于：所述角度调节框（2）的圆心位置设置有通孔，所述上部固定架（1）上设置有与所述通孔对应的螺纹孔，所述角度调节框（2）与上部固定架（1）通过中部设置有光杆的螺栓连接，所述光杆位置对应角度调节框（2）上的通孔位置。

9.按照权利要求1所述复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于：还包括与所述上部固定架（1）连接的上基座及与所述下部压头（5）连接的下基座。

10.按照权利要求9所述复合材料三点弯曲试验用夹具，其特征在于：所述上部固定架（1）与上基座通过定位销连接，所述下部压头（5）与所述下基座通过定位销连接。

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