一种用于复合材料拉伸试验的缓冲装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于复合材料拉伸试验的缓冲装置，包括：主体盒、第一级顶板和第二级顶板；主体盒的上端中部设置有上插销头，下端中部设置有通孔，内部设置有空腔；第一级顶板设置在所述空腔中，其底面设置有下插销头；下插销头穿过主体盒上的通孔从主体盒的底部伸出；第一级顶板上设置有至少两根第一级弹簧；第一级弹簧的两端分别与第一级顶板的上表面以及空腔内壁的顶部连接；第二级顶板设置在第一级顶板的上方；第二级顶板上设置有至少两根第二级弹簧；第二级弹簧的两端分别与第二级顶板的上表面以及空腔内壁的顶部连接。应用本发明专利技术可有效避免材料试验机的上夹头的冲击力对试件造成损伤甚至破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种用于复合材料拉伸试验的缓冲装置
本申请涉及复合材料拉伸试验
，尤其涉及一种用于复合材料拉伸试验的缓冲装置。
技术介绍
在进行复合材料拉伸试验时，可以使用非损伤试验方法进行拉伸试验。上述非损伤试验方法的核心在于：在整个老化周期内，利用相同的试验样本进行弹性模量的测试。因此，确保拉伸试验过程中试件不被破坏是试验成功与否的关键。在现有技术中，一般是使用材料试验机对复合材料进行拉伸试验。图1为现有技术中进行复合材料拉伸试验时的装置连接示意图。如图1所示，材料试验机的上夹头12与试验机反力横梁11固定连接；材料试验机的下夹头13固定在底座14上；试验机反力横梁11与底座14通过试验机顶升立柱15连接。在进行复合材料拉伸试验时，材料试验机的上夹头12和下夹头13分别夹住试样10的两端；然后，材料试验机的上夹头12缓慢上升，提供相应的拉升力，对试样10进行拉伸，从而进行相应的拉伸试验。在现有技术中，经常所使用的材料试验机(例如，万能试验机)能够实现在在某一规定变形值或拉力值时自动或手动停止。但是，在进行上述复合材料拉伸试验时，当材料试验机达到指定拉力而停止时，试验机反力横梁11和下夹头13将立即停止，而上夹头12由于惯性的原因还将继续带动试样10向上运动。而且，当上夹头12从向上拉伸状态突然停止时，上夹头12将对试样10产生较大的冲击力。该冲击力经常会对试件造成损伤，甚至破坏试件，从而导致复合材料拉伸试验的失败。因此可知，如何有效地避免上述的上夹头的冲击力对试件造成损伤甚至破坏，已经成为本领域中的一个亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于复合材料拉伸试验的缓冲装置，从而可以有效地避免材料试验机的上夹头的冲击力对试件造成损伤甚至破坏。本专利技术的技术方案具体是这样实现的：一种用于复合材料拉伸试验的缓冲装置，该缓冲装置包括：主体盒、第一级顶板和第二级顶板；所述主体盒的上端中部设置有上插销头；所述主体盒的下端中部设置有通孔；所述主体盒的内部设置有空腔；所述第一级顶板设置在所述空腔中，所述第一级顶板的底面设置有下插销头；所述下插销头穿过所述主体盒上的通孔从所述主体盒的底部伸出；所述第一级顶板上设置有至少两根第一级弹簧；所述第一级弹簧的两端分别与所述第一级顶板的上表面以及所述空腔内壁的顶部连接；所述第二级顶板设置在所述第一级顶板的上方，所述第二级顶板上设置有至少两根第二级弹簧；所述第二级弹簧的两端分别与所述第二级顶板的上表面以及所述空腔内壁的顶部连接。较佳的，所述缓冲装置中还进一步包括：第三级顶板；所述第三级顶板设置在所述第二级顶板的上方，第三级顶板上设置有至少两根第三级弹簧；所述第三级弹簧的两端分别与所述第三级顶板的上表面以及所述空腔内壁的顶部连接。较佳的，所述缓冲装置的主体盒的空腔内壁的顶部设置有位移限制块。较佳的，除第一级顶板外，其它各级顶板的两端分别通过拉索与所述空腔内壁的顶部连接。较佳的，所述第一级顶板的两端分别设置有至少一个卡销；所述空腔的两个侧壁上分别设置有与所述卡销对应的卡槽。较佳的，各级弹簧中的各根弹簧均沿着所述主体盒的长度方向对称分布。较佳的，所述第一级顶板上设置有4根第一级弹簧；所述第二级顶板上设置有2根第二级弹簧；所述第三级顶板上设置有2根第三级弹簧。较佳的，所述上插销头上还设置有供插销穿过的第一插销孔。较佳的，所述下插销头的底部设置有供所述上夹头插入的容纳腔；所述下插销头上还设置有供插销穿过的第二插销孔。如上可见，在本专利技术中的用于复合材料拉伸试验的缓冲装置中，由于设置了各级顶板和各级弹簧，因此具有很好的能量吸收能力，即在经过很小的位移之后即可吸收很多的冲击能量，从而可以有效地对材料试验机停止时产生的冲击作用起到很好的缓冲作用，能够有效地防止材料试验机的上夹头从向上拉伸状态突然停止时的冲击作用对试件造成损伤，而且还可以避免因为过大的缓冲距离而使得试样被破坏。附图说明图1为现有技术中进行复合材料拉伸试验时的装置连接示意图。图2为本专利技术实施例中的设置有缓冲装置的材料试验机的示意图。图3为本专利技术实施例中的缓冲装置的立体示意图。图4为本专利技术实施例中的缓冲装置的俯视图。图5为本专利技术实施例中的缓冲装置的竖向剖面图。图6为本专利技术实施例中的缓冲装置的横向剖面图。图7为本专利技术实施例中的第一级顶板、第二级顶板和第三级顶板的俯视对比示意图。图8为本专利技术实施例中的缓冲装置中的第一级弹簧组被压缩而第二、三级弹簧组未被压缩时的示意图。图9为本专利技术实施例中的缓冲装置中的第一、二级弹簧组被压缩而第三级弹簧组未被压缩时的示意图。图10为本专利技术实施例中的缓冲装置中的第一、二、三级弹簧组被压缩时的示意图。图11为本专利技术实施例中的缓冲装置中的第一、二、三级弹簧组完全被压缩时的示意图。具体实施方式为使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步详细的说明。为了防止拉头从向上拉伸状态突然停止时的冲击作用对试件造成损伤甚至破坏试件，本专利技术中提出了一种用于复合材料拉伸试验的缓冲装置。图3为本专利技术实施例中的缓冲装置的立体示意图，图4为本专利技术实施例中的缓冲装置的俯视图，图5为本专利技术实施例中的缓冲装置的竖向剖面图，图6为本专利技术实施例中的缓冲装置的横向剖面图。如图3～6所示，本专利技术实施例中的用于复合材料拉伸试验的缓冲装置包括：主体盒51、第一级顶板21和第二级顶板22；所述主体盒51的上端中部设置有上插销头511；所述主体盒51的下端中部设置有通孔；所述主体盒51的内部设置有空腔510；所述第一级顶板21设置在所述空腔510中，所述第一级顶板21的底面设置有下插销头211；所述下插销头211穿过所述主体盒51上的通孔从所述主体盒51的底部伸出；所述第一级顶板21上设置有至少两根第一级弹簧31；所述第一级弹簧31的两端分别与所述第一级顶板21的上表面以及所述空腔510内壁的顶部连接；所述第二级顶板22设置在所述第一级顶板21的上方，所述第二级顶板22的两端分别通过第二拉索42与所述空腔510内壁的顶部连接；所述第二级顶板22上设置有至少两根第二级弹簧32；所述第二级弹簧32的两端分别与所述第二级顶板22的上表面以及所述空腔510内壁的顶部连接。在上述的用于复合材料拉伸试验的缓冲装置中，在所述主体盒51的所述空腔510中设置了两级顶板：第一级顶板21和第二级顶板22。在本专利技术的技术方案中，可以根据实际应用情况的需要，在所述主体盒的所述空腔中设置N(N≥2)级顶板，其中N的取值可以根据实际应用情况的需要而预先设定。例如，较佳的，如图5所示，在本专利技术的一个具体实施例中，上述缓冲装置中还可以进一步包括：第三级顶板23；所述第三级顶板23设置在所述第二级顶板22的上方，第三级顶板23上设置有至少两根第三级弹簧33；所述第三级弹簧33的两端分别与所述第三级顶板23的上表面以及所述空腔510内壁的顶部连接。此时，本专利技术中的用于复合材料拉伸试验的缓冲装置中设置了三级顶板：第一级顶板21、第二级顶板22和第三级顶板23。在所述主体盒的所述空腔中设置M(M≥4)级顶板的情况可以依此类推，在此不再一一列举。图2为本专利技术实施例中的设置有缓冲装置的材料试验机的示意图。图8～图11是本专利技术实施例中的缓冲装置中的工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于复合材料拉伸试验的缓冲装置，其特征在于，该缓冲装置包括：主体盒、第一级顶板和第二级顶板；所述主体盒的上端中部设置有上插销头；所述主体盒的下端中部设置有通孔；所述主体盒的内部设置有空腔；所述第一级顶板设置在所述空腔中，所述第一级顶板的底面设置有下插销头；所述下插销头穿过所述主体盒上的通孔从所述主体盒的底部伸出；所述第一级顶板上设置有至少两根第一级弹簧；所述第一级弹簧的两端分别与所述第一级顶板的上表面以及所述空腔内壁的顶部连接；所述第二级顶板设置在所述第一级顶板的上方，所述第二级顶板上设置有至少两根第二级弹簧；所述第二级弹簧的两端分别与所述第二级顶板的上表面以及所述空腔内壁的顶部连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于复合材料拉伸试验的缓冲装置，其特征在于，该缓冲装置包括：主体盒、第一级顶板和第二级顶板；所述主体盒的上端中部设置有上插销头；所述主体盒的下端中部设置有通孔；所述主体盒的内部设置有空腔；所述第一级顶板设置在所述空腔中，所述第一级顶板的底面设置有下插销头；所述下插销头穿过所述主体盒上的通孔从所述主体盒的底部伸出；所述第一级顶板上设置有至少两根第一级弹簧；所述第一级弹簧的两端分别与所述第一级顶板的上表面以及所述空腔内壁的顶部连接；所述第二级顶板设置在所述第一级顶板的上方，所述第二级顶板上设置有至少两根第二级弹簧；所述第二级弹簧的两端分别与所述第二级顶板的上表面以及所述空腔内壁的顶部连接。2.根据权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于，所述缓冲装置中还进一步包括：第三级顶板；所述第三级顶板设置在所述第二级顶板的上方，第三级顶板上设置有至少两根第三级弹簧；所述第三级弹簧的两端分别与所述第三级顶板的上表面以及所述空腔内壁的顶部连接。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彪，杨勇新，岳清瑞，赵进阶，廉杰，余建伟，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11