一种用于测试纺织品/纺织结构增强柔性复合材料顶破性能的夹具装置及顶破装置，该装置中的上下两片夹具中间的啮合部位采用特殊的结构设计，上下夹具之间还采用定位螺栓进行进一步加固，这种设计显著提高对待测纺织品/纺织结构增强柔性复合材料的夹持牢度，减少顶破试验测试过程中待测试样与夹具之间的相对滑移和纺织结构中纱线抽拔，提高顶破测试的准确性和可靠性；另外，该夹具还可以设计为与下端测试设备进行连接的定位栓，进一步增加顶破测试过程中的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织领域，尤其涉及一种用于测试纺织品/纺织结构增强柔性复合材料顶破性能的夹具装置及顶破装置。
技术介绍
纺织品及其增强柔性复合材料由于其自身的轻质高强、柔韧性好等优势，越来越广泛地应用于军工、建筑、运输、土木以及安全防护等领域。在其使用过程中，不可避免受到尖锐物体(如砂砾、石子等)的破坏，造成在纺织品及其增强柔性复合材料的顶破破坏。顶破损伤是一种局部的集中应力损伤，顶破损伤一旦发生并逐步积累会导致大面积的损伤突然产生，这种损伤往往在有明显征兆时已经无法阻止。因此，纺织品及其增强的柔性复合材料的顶破性能非常有必要进行实验测试工作，并根据实验结果进行理论建模，进而分析其顶破损伤机制，为高顶破容限纺织品及其增强柔性复合材料的结构设计提出理论依据。目前在传统纺织品的顶破测试中，一般采用圆形的球体，对样品进行顶破实验，以模拟衣用织物在穿着过程中在肘部、膝部等部位的顶破损伤，而这种形式的测试在非穿着类纺织品的顶破损伤测试中并不适用。这主要是由于以下两方面的原因：一方面，非穿着类纺织品尤其是用在建筑、土工类的产业用纺织品一般强度、模量较高，是传统的衣用纺织品的几十倍，甚至上百倍，传统的纺织品顶破测试量程远远达不到；另一方面，这类纺织品的使用环境远远比衣用纺织品要恶劣得多，需要抵抗较多尖锐物体的顶破损伤形式。因此需要开发适用于高强高模的产业用纺织品及其增强复合材料的顶破性能测试的夹具装置及顶破装置，以解决现有技术中存在的缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于测试纺织品/纺织结构增强柔性复合材料顶破性能的夹具装置及顶破装置。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种夹具装置，其包括上夹具及下夹具，所述上下夹具之间使用多级阶梯状上下夹持。优选的，在上述夹具装置中，所述夹具装置的形状为圆形。优选的，在上述夹具装置中，所述圆形的夹具装置内直径范围为50mm-150mm。优选的，在上述夹具装置中，所述上下夹具之间采用凹凸槽设计。优选的，在上述夹具装置中，所述上下两夹具上采用螺栓进行定位加固。优选的，在上述夹具装置中，所述夹具装置上装配有下定位螺栓，所述下定位螺栓与顶破实验测试的仪器设备进行定位连接。优选的，在上述夹具装置中，所述夹具装置的夹持区域的尺寸范围是30mm-50mm。一种顶破装置，其包括所述的夹具装置及刺锥，所述刺锥采用半球型或尖锥型或扁平型。优选的，在上述顶破装置中，所述刺锥的直径范围为5mm-20mm。从上述技术方案可以看出，本专利技术装置中的上下两片夹具中间的啮合部位采用特殊的结构设计，上下夹具之间还采用定位螺栓进行进一步加固，这种设计显著提高对待测纺织品/纺织结构增强柔性复合材料的夹持牢度，减少顶破试验测试过程中待测试样与夹具之间的相对滑移和纺织结构中纱线抽拔，提高顶破测试的准确性和可靠性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)该装置中的上下两片夹具中间的啮合部位采用特殊的结构设计，上下夹具之间还采用定位螺栓进行进一步加固，这种设计显著提高对待测纺织品/纺织结构增强柔性复合材料的夹持牢度，减少顶破试验测试过程中待测试样与夹具之间的相对滑移和纺织结构中纱线抽拔，提高顶破测试的准确性和可靠性；另外，该夹具还可以设计为与下端测试设备进行连接的定位栓，进一步增加顶破测试过程中的稳定性。(2)该刺锥采用多种几何结构设计，模拟不同使用环境下纺织品/纺织结构增强柔性复合材料的顶破损伤形式，扩大该装置的适用性。附图说明图1为本专利技术夹具1的横截面示意图；图2为图1中夹具1俯视图；图3为本专利技术夹具2的横截面示意图；图4为图3中夹具2俯视图；图5为夹具中间咬合部位示意图；图6为本专利技术半球型刺锥的几何形状示意图；图7为本专利技术尖锥型刺锥的几何形状示意图；图8为本专利技术扁平型刺锥的俯视图；图9为本专利技术扁平型刺锥的正视图。其中：上夹具1；下夹具2；螺栓3；下定位螺栓4。具体实施方式本专利技术公开了一种用于测试纺织品/纺织结构增强柔性复合材料顶破性能的夹具装置及顶破装置，该装置中的上下两片夹具中间的啮合部位采用特殊的结构设计，上下夹具之间还采用定位螺栓进行进一步加固，这种设计显著提高对待测纺织品/纺织结构增强柔性复合材料的夹持牢度，减少顶破试验测试过程中待测试样与夹具之间的相对滑移和纺织结构中纱线抽拔，提高顶破测试的准确性和可靠性；另外，该夹具还可以设计为与下端测试设备进行连接的定位栓，进一步增加顶破测试过程中的稳定性。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图6至图9所示，一种刺锥，所述刺锥采用半球型或尖锥型或扁平型。所述刺锥的直径变化范围为5mm-20mm。该刺锥采用多种几何结构设计，模拟不同使用环境下纺织品/纺织结构增强柔性复合材料的顶破损伤形式，扩大该装置的适用性。如图1至图5所示，一种夹具，其包括上夹具1及下夹具2，所述上下夹具之间使用多级阶梯状上下夹持。所述夹具的形状为圆形，所述圆形的夹具内直径变化范围为50mm-150mm。本专利技术夹具的形状设计为圆形，主要是为了保证织物在承受顶破载荷时尽量做到各个方向上的载荷基本相同，避免出现应力集中的情况。夹具圆盘内直径为待测试样的有效测试区域，内外直径的之间的差为待测样品被夹持区域，该夹持区域的大小直接决定试样是否被有效握持。因此，为保证试样在测试过程中能够有效握持，该夹持区域的尺寸应控制在30mm-50mm之内。如图5所示，所述上下夹具之间采用凹凸槽设计。上下夹具之间采用凹凸槽设计，使用多级阶梯状上下夹持，以增加待测样品与夹具之间的摩擦力，确保纺织品/纺织结构复合材料在顶破承载过程中不产生试样滑移以及试样中纱线的抽拔，确保顶破实验结果的准确性和可靠性。为了保证上下夹具之间的密切啮合，在上下两夹具上还采用螺栓3进行定位加固，加固螺栓3可采用两种设计方法：①第一种是采用三套螺栓螺母在夹具圆盘上进行等距离固定，该方法模具设计简便快捷，测试试样制备过程中只需要在试样上进行开孔以方便加固螺栓的通过，如图3及图4所示。②第二种是采用三套外置固定螺栓的方式进行等距离固定，该方法可以确保织物试样的结构完整性，避免局部破坏，如图1及图2所示。如图1所示，所述夹具上还可以装配下定位螺栓4，所述下定位螺栓4与顶破实验测试的仪器设备进行定位连接，可以确保测试过程中夹具不发生偏离或扭转，导致实验终止或测试数据无效。一种顶破装置，其包括上述的刺锥和夹具。该顶破装置提供了不同的夹具设计，以适应不同的待测样品需求；刺锥的系列形状设计主要是为了模拟不同使用环境中纺织品/纺织结构增强柔性复合材料的顶破过程。本专利技术装置中的上下两片夹具中间的啮合部位采用特殊的结构设计，上下夹具之间还采用定位螺栓进行进一步加固，这种设计显著提高对待测纺织品/纺织结构增强柔性复合材料的夹持牢度，减少顶破试验测试过程中待测试样与夹具之间的相对滑移和纺织结构中纱线抽拔，提高顶破测试的准确性和可靠性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)该装置中的上下两片夹具中间的啮合部位本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种夹具装置，其特征在于：其包括上夹具及下夹具，所述上下夹具之间使用多级阶梯状上下夹持。
【技术特征摘要】
1.一种夹具装置，其特征在于：其包括上夹具及下夹具，所述上下夹具之间使用多级阶梯状上下夹持。2.根据权利要求3所述的夹具装置，其特征在于：所述夹具装置的形状为圆形。3.根据权利要求4所述的夹具装置，其特征在于：所述圆形的夹具装置内直径范围为50mm-150mm。4.根据权利要求3所述的夹具装置，其特征在于：所述上下夹具之间采用凹凸槽设计。5.根据权利要求3所述的夹具装置，其特征在于：所述上下两夹具上采用螺栓进行定位加固...
【专利技术属性】
技术研发人员：王萍，赵竹馨，张友林，张岩，刘福娟，徐岚，何吉欢，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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