CN216208141U - 一种碳纤维力学性能测试用试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种碳纤维力学性能测试用试验装置，旨在解决碳纤维丝拉伸强度的实验测量时，直接夹持测试会对纤维丝造成一定的损伤，从而断裂处经常会出现在夹持处，造成实验结果的失效问题，包括夹具体，夹具体的内部开设有呈倒梯形且下端敞口的夹持腔，所述夹具体的上端固定有用于与试验机安装的连接杆；所述夹持腔的两个倾斜内壁上对称滑动安装有用于将碳纤维试件定位于中部的夹持件，且两个夹持件背离夹持腔开口端的相向侧配合开设有倒T形槽，倒T形槽内嵌装有推板，推板背离夹持件的一侧安装有与夹持腔水平内壁相连接的弹性件。本实用新型尤其适用于碳纤维力学性能的定位测试，具有较高的社会使用价值和应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及力学测试技术领域，具体涉及一种碳纤维力学性能测试用试验装置。
背景技术
碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。
碳纤维丝拉伸强度的实验测量与通常的力学拉伸强度实验不同，因其脆性的物理特性使得很难通过试验机夹头进行夹持纤维丝；通过直接夹持测试对其拉伸也会对纤维丝造成一定的损伤，从而断裂处经常会出现在夹持处，造成实验结果的失效；因此很多测试往往把30根或者更多碳纤维丝绑在一起，测试才能较为顺利进行，得到的结果贴近真实值，但是这种测试方式对于碳纤维丝浪费严重。为此，我们提出了一种碳纤维力学性能测试用试验装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。
本实用新型提供一种碳纤维力学性能测试用试验装置，包括夹具体，夹具体的内部开设有呈倒梯形且下端敞口的夹持腔，所述夹具体的上端固定有用于与试验机安装的连接杆；
所述夹持腔的两个倾斜内壁上对称滑动安装有用于将碳纤维试件定位于中部的夹持件，且两个夹持件背离夹持腔开口端的相向侧配合开设有倒T形槽，倒T形槽内嵌装有推板，推板背离夹持件的一侧安装有与夹持腔水平内壁相连接的弹性件，所述弹性件配合推板将两个夹持件向夹持腔开口处抵压闭合以夹持定位碳纤维试件。
可选地，两个所述夹持件的中部对称开设有半边夹持槽，且两个半边夹持槽于两个夹持件合并时组合成用于夹持碳纤维试件的夹持孔。
可选地，所述夹具体的外壁上通过紧固件对称安装有用于限位两个夹持件分别沿夹持腔倾斜内壁滑动的限位件。
可选地，所述紧固件为螺钉、销钉或铆钉。
可选地，所述夹持件的侧壁上开设有用于与限位件滑动卡接的限位条。
可选地，所述连接杆与夹具体的连接处固定有用于防护减震的垫块。
可选地，所述连接杆上开设有用于与试验机端头相销接的销接孔。
可选地，两个所述夹持件的中部夹持部分材质为硅胶材料。
本实用新型实施例提供了一种碳纤维力学性能测试用试验装置，具备以下有益效果：
1、本实用新型通过拉动推板，带动两个夹持件向上移动，两个半边夹持槽分离后，放入圆柱形树脂段，松开推板，在弹性件的弹性力下，推动两个夹持件沿着夹持腔的两个倾斜内壁向下滑动，两个半边夹持槽于两个夹持件合并时组合成夹持孔，夹持住碳纤维试件完成定位，随后试验机启动对碳纤维试件进行精准的拉伸强度力学性能测试。
2、本实用新型的两个夹持件的中部夹持部分材质为硅胶材料，夹持状态下不会损坏碳纤维试件，同时保证拉力承受极限满足夹紧碳纤维试件，避免碳纤维丝在夹持处断裂。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种碳纤维力学性能测试用试验装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本实用新型立体结构示意图；
图2为本实用新型结构正视图；
图3为本实用新型结构侧视图；
图4为本实用新型中碳纤维试件的结构示意图。
图中：夹具体1、夹持腔101、连接杆2、销接孔201、垫块3、推板4、限位件5、紧固件51、夹持件6、夹持孔601、限位条602、弹性件7、碳纤维试件a、圆柱形树脂段a1、碳纤维丝a2。
具体实施方式
下面结合附图1-4和实施例对本实用新型进一步说明：
实施例1
本实用新型提供一种碳纤维力学性能测试用试验装置，参照附图1-3，包括夹具体1，夹具体1的内部开设有呈倒梯形且下端敞口的夹持腔101，所述夹具体1的上端固定有用于与试验机安装的连接杆2；
所述夹持腔101的两个倾斜内壁上对称滑动安装有用于将碳纤维试件a定位于中部的夹持件6，且两个夹持件6背离夹持腔101开口端的相向侧配合开设有倒T形槽，倒T形槽内嵌装有推板4，推板4背离夹持件6的一侧安装有与夹持腔101水平内壁相连接的弹性件7，所述弹性件7配合推板4将两个夹持件6向夹持腔101开口处抵压闭合以夹持定位碳纤维试件a；两个所述夹持件6的中部对称开设有半边夹持槽，且两个半边夹持槽于两个夹持件6合并时组合成用于夹持碳纤维试件a的夹持孔601；两个所述夹持件6的中部夹持部分材质为硅胶材料。
本实施例中，所述的碳纤维试件a由碳纤维丝a2和注塑成型于碳纤维丝a2两端的圆柱形树脂段a1组成，圆柱形树脂段a1与碳纤维丝a2以圆角连接，其可以通过模具成型，本实施例中，圆柱形树脂段a1的直径2mm，长度为3mm，碳纤维丝a2的直径为10微米，长度为4mm，碳纤维试件a总长10mm；更进一步的，为了增加夹持力，在两个圆柱形树脂段a1的环形壁面上做出螺纹设计；
使用时，连接杆2与试验机的试验端头相连，拉动推板4，带动两个夹持件6向上移动，两个半边夹持槽分离后，将其中一个圆柱形树脂段a1置于两个分离的半边夹持槽之间，松开推板4，在弹性件7的弹性力下，推动两个夹持件6沿着夹持腔101的两个倾斜内壁向下滑动，两个半边夹持槽于两个夹持件6合并时组合成夹持孔601，夹持住碳纤维试件a，完成定位，随后，试验机启动对碳纤维试件a进行力学性能测试，可以理解的是，弹性件7可为弹性伸缩杆或导管配合弹簧的伸缩结构，以保证其弹力；
同时，本实施例中，两个夹持件6的中部夹持部分材质为硅胶材料，夹持状态下不会损坏碳纤维试件a，同时保证拉力承受极限满足夹紧碳纤维试件a。
本实施例中，如图1-2所示，所述夹具体1的外壁上通过紧固件51对称安装有用于限位两个夹持件6分别沿夹持腔101倾斜内壁滑动的限位件5；所述紧固件51为螺钉、销钉或铆钉；所述夹持件6的侧壁上开设有用于与限位件5滑动卡接的限位条602；
本实施例中，限位条602与限位件5匹配滑动卡接，从而限位住夹持件6不前后晃动，紧固夹持件6，以保证对碳纤维试件a精准的夹持，确保实验进行。
本实施例中，如图1-3所示，所述连接杆2上开设有用于与试验机端头相销接的销接孔201，保证实验装置的固定。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，如图1-3所示，所述连接杆2与夹具体1的连接处固定有用于防护减震的垫块3，有效的增大试验机与夹具体1的接触面积，保护实验装置。
其他未描述结构参照实施例1。
根据本实用新型上述实施例的碳纤维力学性能测试用试验装置，连接杆2与试验机的试验端头相连，拉动推板4，带动两个夹持件6向上移动，两个半边夹持槽分离后，将其中一个圆柱形树脂段a1置于两个分离的半边夹持槽之间，松开推板4，在弹性件7的弹性力下，推动两个夹持件6沿着夹持腔101的两个倾斜内壁向下滑动，两个半边夹持槽于两个夹持件6合并时组合成夹持孔601，夹持住碳纤维试件a，完成定位，随后，试验机启动对碳纤维试件a进行拉伸强度的力学性能测试；
同时，本实施例中，两个夹持件6的中部夹持部分材质为硅胶材料，夹持状态下不会损坏碳纤维试件a，同时保证拉力承受极限满足夹紧碳纤维试件a。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，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所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种碳纤维力学性能测试用试验装置，包括夹具体(1)，夹具体(1)的内部开设有呈倒梯形且下端敞口的夹持腔(101)，其特征在于，所述夹具体(1)的上端固定有用于与试验机安装的连接杆(2)；
所述夹持腔(101)的两个倾斜内壁上对称滑动安装有用于将碳纤维试件(a)定位于中部的夹持件(6)，且两个夹持件(6)背离夹持腔(101)开口端的相向侧配合开设有倒T形槽，倒T形槽内嵌装有推板(4)，推板(4)背离夹持件(6)的一侧安装有与夹持腔(101)水平内壁相连接的弹性件(7)，所述弹性件(7)配合推板(4)将两个夹持件(6)向夹持腔(101)开口处抵压闭合以夹持定位碳纤维试件(a)。
2.如权利要求1所述的一种碳纤维力学性能测试用试验装置，其特征在于：两个所述夹持件(6)的中部对称开设有半边夹持槽，且两个半边夹持槽于两个夹持件(6)合并时组合成用于夹持碳纤维试件(a)的夹持孔(601)。
3.如权利要求1所述的一种碳纤维力学性能测试用试验装置，其特征在于：所述夹具体(1)的外壁上通过紧固件(51)对称安装有用于限位两个夹持件(6)分别沿夹持腔(101)倾斜内壁滑动的限位件(5)。
4.如权利要求3所述的一种碳纤维力学性能测试用试验装置，其特征在于：所述紧固件(51)为螺钉、销钉或铆钉。
5.如权利要求1所述的一种碳纤维力学性能测试用试验装置，其特征在于：所述夹持件(6)的侧壁上开设有用于与限位件(5)滑动卡接的限位条(602)。
6.如权利要求1所述的一种碳纤维力学性能测试用试验装置，其特征在于：所述连接杆(2)与夹具体(1)的连接处固定有用于防护减震的垫块(3)。
7.如权利要求1所述的一种碳纤维力学性能测试用试验装置，其特征在于：所述连接杆(2)上开设有用于与试验机端头相销接的销接孔(201)。
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| CN202122467546.6U CN216208141U (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种碳纤维力学性能测试用试验装置 |
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| CN202122467546.6U Active CN216208141U (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种碳纤维力学性能测试用试验装置 |
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2021
- 2021-10-12 CN CN202122467546.6U patent/CN216208141U/zh active Active
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