一种断裂韧性测试夹具制造技术

本实用新型专利技术专利属于复合材料层压板胶接件力学性能测试领域，主要是用于碳纤维增强树脂基复合材料层压板胶接件的GIC测试，具体涉及一种断裂韧性测试夹具其特征在于包括：定位螺钉、上座、底座、底座连杆孔和连杆，所述定位螺钉、上座、底座、底座连杆孔和连杆相互连接，所述定位螺钉设置在上座的一侧，所述上座设置在底座上，所述底座上设置有底座连杆孔，所述连杆设置在底座上。

【技术实现步骤摘要】
一种断裂韧性测试夹具
本技术专利属于复合材料层压板胶接件力学性能测试领域，主要是用于碳纤维增强树脂基复合材料层压板胶接件的GIC测试，具体涉及一种断裂韧性测试夹具。
技术介绍
目前，GIC测试常见于民机（如空客、波音等）复合材料等的力学性能测试，该测试的目的主要是用于衡量碳纤维增强树脂基复合材料胶接件在单位表面裂纹扩展时所需的能量，测试数据将为该材料在使用过程中的受力状态控制提供科学依据，从而有助于避免胶接件的过早失效。GIC测试操作步骤详见本说明书的“具体实施方式”部分。GIC是指型断裂韧性，其意为单位试样宽度上裂纹长度扩展所需的能量。其中，型表示产生裂纹所施加的载荷方式，型扩展裂纹是由加载载荷垂直于裂纹扩展平面而产生的裂纹；断裂韧性（特指胶接件）是指由两块碳纤维层压板和中间的胶粘剂层构成的碳纤维增强树脂基复合材料胶接件在单位表面裂纹扩展时所需的能量。为获得由二次胶接或共胶接工艺制得的碳纤维增强树脂基复合材料胶接件抵抗裂纹扩展的能力，需要对胶接件进行GIC进行测试。如何精准夹持试样以避免或降低扭矩、摩擦等因素对试验结果的干扰是GIC测试的关键。在现有的情况下，主要以两种夹具用于GIC测试：一是铰链型测试夹具。这种夹具是由一个金属销将一个L型金属板和一个长方形金属板以间隙配合方式连接而成，这两个金属板中一个用于加载过程中载荷的传递，另一个则是通过胶膜粘结在复合材料胶接件上实现与试样的连接。二是三角形测试夹具。这种夹具材料为一定直径的金属材料，夹具形状为等腰三角形且在三个角处倒有圆角。其工作原理是将两个三角形测试夹具的底边分别夹持在复合材料胶接件同一端两侧的凹槽处，通过夹持两夹具尖端实现加载。仔细分析现有的两种夹具，可以发现具有以下的缺陷：夹具一，难以实现夹具的循环利用。夹具与试样通过胶膜粘结连接，增加了夹具与试样的固化粘接成本；每次试验后，需要强行将夹具从试样上拆除，在夹具与试样的结合面会残留有部分胶膜，致使再次使用前需将夹具表面的胶膜去除干净，增加了试验成本。夹具二，试样加载过程中的平行度无法保证，无良好的自由度，且易出现滑脱现象，同时会降到试验数据的准确性和可靠性。
技术实现思路
针对上述两种夹具存在的问题，本技术专利即可通过利用扭矩扳手给定位螺钉施加特定扭矩以达到精确控制试样夹持载荷的效果；又可实现夹具的循环重复利用，而且降低了试验和生产成本。一种断裂韧性测试夹具，其特征在于包括：定位螺钉、上座、底座、底座连杆孔和连杆，所述定位螺钉、上座、底座、底座连杆孔和连杆相互连接，所述定位螺钉设置在上座的一侧，所述上座设置在底座上，所述底座上设置有底座连杆孔，所述连杆设置在底座上。所述上座上设置有至少两个上座连接孔。所述底座上设置有至少两个底座连接杆。所述上座通过上座连接孔和底座连接杆与底座相连接。所述连杆通过底座连杆孔设置在底座上。本技术的有益效果：（1）本技术型夹具与试样是通过机械而非以粘接方式实现连接，从而省去试样与夹具的固化粘接工序和试验后夹具的胶膜清理工序，实现了夹具的循环利用，进而降低了生产和试验成本；另外，其利用扭矩扳手通过定位螺钉控制施加在试样上的扭矩，从而实现扭矩的精确控制。（2）本技术型夹具的底座和底座连杆是以间隙配合的方式连接，在加载过程中能保证上下夹具的自动对中，从而保证试样在加载过程中的自由度和垂直度，且由于夹具通过锲型结构夹持试样可以避免试样从夹具上滑脱，提高试验过程的准确率。（3）本技术一方面，利用底座和上座的锲型卡槽实现了试样的定位，并具有可循环拆卸功能，避免了试样与夹具的粘接流程以及夹具的清洗流程；一方面，利用扭矩扳手通过定位螺钉施加在试样的扭矩可实现精确控制，满足设计技术要求；一方面，底座连杆和底座的间隙配合保证了试样在垂直方向加载时的自由度，提高了试样受力的均匀性和结果的准确度。附图说明图1为本技术的爆炸图；图2GIC测试夹具工作状态图。附图标记图中：1.定位螺钉、2.上座、201.上座连接孔、3.底座、301.底座连接杆、4.底座连杆孔、5.连杆。具体实施方式实施例1：一种断裂韧性测试夹具，其特征在于包括：定位螺钉1、上座2、底座3、底座连杆孔4和连杆5，所述定位螺钉1、上座2、底座3、底座连杆孔4和连杆5相互连接，所述定位螺钉1设置在上座2的一侧，所述上座2设置在底座3上，所述底座3上设置有底座连杆孔4，所述连杆5设置在底座3上。实施例2：一种断裂韧性测试夹具，其特征在于包括：定位螺钉1、上座2、底座3、底座连杆孔4和连杆5，所述定位螺钉1、上座2、底座3、底座连杆孔4和连杆5相互连接，所述定位螺钉1设置在上座2的一侧，所述上座2设置在底座3上，所述底座3上设置有底座连杆孔4，所述连杆5设置在底座3上。所述上座2上设置有至少两个上座连接孔201。所述底座3上设置有至少两个底座连接杆301。实施例3：一种断裂韧性测试夹具，其特征在于包括：定位螺钉1、上座2、底座3、底座连杆孔4和连杆5，所述定位螺钉1、上座2、底座3、底座连杆孔4和连杆5相互连接，所述定位螺钉1设置在上座2的一侧，所述上座2设置在底座3上，所述底座3上设置有底座连杆孔4，所述连杆5设置在底座3上。所述上座2上设置有至少两个上座连接孔201。所述底座3上设置有至少两个底座连接杆301。所述上座2通过上座连接孔201和底座连接杆301与底座3相连接。实施例4：一种断裂韧性测试夹具，其特征在于包括：定位螺钉1、上座2、底座3、底座连杆孔4和连杆5，所述定位螺钉1、上座2、底座3、底座连杆孔4和连杆5相互连接，所述定位螺钉1设置在上座2的一侧，所述上座2设置在底座3上，所述底座3上设置有底座连杆孔4，所述连杆5设置在底座3上。所述上座2上设置有至少两个上座连接孔201。所述底座3上设置有至少两个底座连接杆301。所述上座2通过上座连接孔201和底座连接杆301与底座3相连接。所述连杆5通过底座连杆孔4设置在底座上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断裂韧性测试夹具，其特征在于包括：定位螺钉（1）、上座（2）、底座（3）、底座连杆孔（4）和连杆（5），所述定位螺钉（1）、上座（2）、底座（3）、底座连杆孔（4）和连杆（5）相互连接，所述定位螺钉（1）设置在上座（2）的一侧，所述上座（2）设置在底座（3）上，所述底座（3）上设置有底座连杆孔（4），所述连杆（5）设置在底座（3）上。

【技术特征摘要】
1.一种断裂韧性测试夹具，其特征在于包括：定位螺钉（1）、上座（2）、底座（3）、底座连杆孔（4）和连杆（5），所述定位螺钉（1）、上座（2）、底座（3）、底座连杆孔（4）和连杆（5）相互连接，所述定位螺钉（1）设置在上座（2）的一侧，所述上座（2）设置在底座（3）上，所述底座（3）上设置有底座连杆孔（4），所述连杆（5）设置在底座（3）上。2.根据权利要求1所述一种断裂韧性测试夹具其特征在于包括：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡成江，缑建杰，张川，魏莉，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51