一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具，包括上盖板、下盖板、中心轴、限位板、连杆和连接块；所述中心轴通过螺纹连接于下盖板底部中心处，通过沉头螺栓依次贯穿阶梯孔与圆形通孔来紧固连接上盖板与下盖板；四块限位板分别通过其底部滑块设置于下盖板的四条直槽轨道上，开有圆形通槽的两个连接块穿套于中心轴上，且相对设置的两个限位板上滑块底部分别通过长度相等的连杆与一个连接块的两侧壁铰接，通过连接块沿中心轴的移动带动相对设置的两个限位板沿其所在直槽轨道的同步反向运动。本发明专利技术能够实现冲击试验夹具上试件尺寸的连续可变，并保证冲击点在复合材料板件的中心位置，有效降低了试验成本，操作简单且紧固可靠。

Low speed impact test clamp for variable size and equal thickness composite material plate

The invention discloses a variable size and thickness of the composite plate impact test fixture, which comprises a top plate, a lower cover plate, a central shaft, a limiting plate, the connecting rod and the connecting block; the center shaft connected by a screw thread on the bottom center under the cover, through successively through the countersunk head bolt ladder hole and the circular hole. To tightly connected with the upper cover and the lower cover; four block limit plate respectively through the bottom slider is arranged on the lower cover four straight grooves on the track, provided with a circular groove two connecting block sleeved on the central axis, the slider bottom part through the connecting rod and don't equal to the length of a connecting block on both sides on the opposite wall is hinged and two limiting plates by moving the connecting block along the central axis of the drive the corresponding set of two limiting plates along the straight slot rail synchronous reverse motion. The invention can realize the continuous variable of the size of the upper specimen of the impact test fixture and ensure that the impact point is in the central position of the composite material plate, thereby effectively reducing the test cost, and having simple operation and reliable fastening.

【技术实现步骤摘要】
一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具
本专利技术涉及一种低速冲击试验夹具，具体涉及一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具。
技术介绍
先进复合材料因其出色的比强度和比刚度等力学性能，目前已在民用各工业生产部门和航空航天飞行器结构中获得了广泛的应用。将复合材料应用于飞机各结构部件中，不仅改善了飞机的气动弹性和隐身等综合性能，而且对飞机各结构部件的高性能化、小型化和轻质化起着至关重要的作用。复合材料结构件在制造和使用的过程中，不可避免地会受到外物的低速低能冲击。以航空发动机为例，复合材料机匣作为航空发动机转子的支撑部件，在制造和使用的过程中，会遇到两类低速低能冲击：1)制造或维修过程中工具的坠落冲击；2)起飞或着陆时跑道上碎石、螺钉等形成的冲击。在低速低能冲击载荷作用下，金属材料构件以冲击部位及其邻近区域的塑性变形为能量吸收的主要形式，复合材料以可恢复的弹性变形和不可恢复的不同模式的损伤破坏吸收能量，其损伤破坏模式主要表现为纤维断裂、基体开裂、基纤剪切和分层等，这些冲击损伤会严重削弱复合材料部件的强度。冲击试验是考核材料在冲击载荷下的力学性能及损伤破坏的重要研究手段。夹具是冲击试验中一个很重要的环节，试件的夹持固定是靠夹具完成的。没有可靠的夹具，冲击试验机的力值显示装置获得的冲击力随时间的变化曲线与真实冲击载荷下的冲击力随时间的变化关系存在差异，试验得到的冲击损伤与真实工况下的冲击损伤也存在差异。因此，合理正确的设计和使用夹具有利于试验的顺利进行。目前，冲击试验夹具的设计均是经验性的，针对特定尺寸的试件，在夹具的上、下盖板上刻有凹槽，用以固定试件的位置，即针对具体的试件尺寸来设计加工夹具。不同尺寸的试件，则需要加工不同的冲击试验夹具，试验成本大大增加。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具，具有结构简单、使用方便、紧固可靠等特点，能够实现冲击试验夹具上试件尺寸的连续可变，大大节约试验成本。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具，包括上盖板、下盖板、中心轴、限位板、连杆和连接块；其中，所述上盖板中部设置有矩形通孔，且上盖板的四个顶角处设置有阶梯孔；所述下盖板的顶面中部设置有矩形盲孔，且中心轴可拆卸地设置于下盖板底部中心处；下盖板上设置有与阶梯孔相对应的圆形通孔，通过沉头螺栓依次贯穿阶梯孔与圆形通孔来紧固连接上盖板与下盖板；下盖板上相对的两条侧边中部设置有在同一直线上的直槽轨道，且限位板的底面中部设置有滑块，四块限位板分别通过其底部滑块设置于四条直槽轨道上，从而保证限位板垂直于下盖板侧边的直线滑动；开有圆形通槽的两个连接块穿套于中心轴上，且相对设置的两个限位板上滑块底部分别通过长度相等的连杆与一个连接块的两侧壁铰接，通过连接块沿中心轴的移动带动相对设置的两个限位板沿其所在直槽轨道的同步反向运动。通过对称设计保证了同一方向上两个限位板的同步反向运动，从而保证尺寸连续可变的试件安装后中心点始终与夹具的中心点重合，也就是保证冲击点在复合材料试件的中心位置。优选的，所述连杆与滑块、连接块之间通过销轴连接形成转动副，连接简单且装卸方便。优选的，所述中心轴通过螺纹连接于下盖板底部中心处，连接稳定且装卸方便。优选的，所述中心轴上套接有两个上推螺母，通过转动上推螺母实现连接块沿中心轴的位置调整，进而实现与连接块相连的限位板的位置调整，控制方便高效且成本较低。优选的，所述下盖板的底面中部设置有卡槽，且卡槽中部设置有矩形凹槽，试件安装后夹具通过矩形凹槽安装于冲击试验机工作台的凸台上，中心轴通过螺纹连接于矩形凹槽中心处。有益效果：本专利技术提供的一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具，相对于现有技术，具有以下优点：1、操作简单，紧固可靠，能够实现冲击试验夹具上试件尺寸的连续可变，大大节约了试验成本；2、通过同一方向上等长度的连杆实现该方向限位板的同步反向运动，当四个限位板与试件的四个侧边同时接触时即可保证试件的中心点与夹具的中心点重合，从而保证冲击点在复合材料试件的中心位置。附图说明图1为本专利技术一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具的装配示意图；图2为本专利技术中下盖板及中心轴上结构的安装示意图；图3为本专利技术中下盖板的结构示意图；图4为本专利技术中心轴与下盖板的安装示意图；图5为本专利技术中限位板的结构示意图；图6为本专利技术中连接块的结构示意图；图中包括：1、上盖板，2、限位板，3、下盖板，4、连接块，5、上推螺母，6、中心轴，7、连杆，8、矩形通孔，9、阶梯孔，10、矩形盲孔，11、圆形通孔，12、直槽轨道，13、滑块，14、圆形通槽，15、卡槽，16、矩形凹槽。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示为一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具，包括上盖板1、下盖板3、中心轴6、限位板2、连杆7和连接块4；其中，所述上盖板1中部设置有矩形通孔8，且上盖板1的四个顶角处设置有阶梯孔9；所述下盖板3的顶面中部设置有矩形盲孔10，且中心轴6可拆卸地设置于下盖板3底部中心处；下盖板3上设置有与阶梯孔9相对应的圆形通孔11，通过沉头螺栓依次贯穿阶梯孔9与圆形通孔11来紧固连接上盖板1与下盖板3；如图3所示，下盖板3上相对的两条侧边中部设置有在同一直线上的直槽轨道12，且限位板2的底面中部设置有滑块13，四块限位板2分别通过其底部滑块13设置于四条直槽轨道12上，从而保证限位板2垂直于下盖板3侧边的直线滑动；如图2所示，开有圆形通槽14的两个连接块4穿套于中心轴6上，且相对设置的两个限位板2上滑块13底部分别通过长度相等的连杆7与一个连接块4的两侧壁铰接，通过连接块4沿中心轴6的移动带动相对设置的两个限位板2沿其所在直槽轨道12的同步反向运动。本实施例中，所述中心轴6上套接有两个上推螺母5，通过转动上推螺母5实现连接块4在中心轴6上的位置调整；如图5、6所示，所述连杆7与滑块13、连接块4之间通过销轴连接形成转动副。如图4所示，所述下盖板3的底面中部设置有卡槽15，且卡槽15中部设置有矩形凹槽16，中心轴6通过螺纹连接于矩形凹槽16中心处。本专利技术的具体实施方式如下：使用时，将中心轴6通过螺纹连接于矩形凹槽16中心处，并将两个连接块4与两个上推螺母5按照图2所示的顺序穿套在中心轴6上；将四个限位板2分别安装在下盖板3的直槽轨道12上，并按照图2所示，将同一方向上的两个限位板2通过等长的连杆7连接在同一连接块4上；通过转动上推螺母5调整连接块4在中心轴6上的位置，进而通过连杆7带动限位板2沿直槽轨道12的滑动，使得相对设置的限位板2之间的距离大于试件在同一方向上的尺寸；将矩形等厚度复合材料试件放置在下盖板3的上表面、四个限位板2的中间位置，且试件的厚度需大于限位板2的厚度；转动下方的上推螺母5，使得其上的连接块4沿中心轴6上向下移动，限位板2在连接块4重力的作用下由连杆7带动向下盖板3中心移动，至限位板2与试件侧边接触，此时上推螺母5与连接块4之间出现间隙，通过等长的连杆7保证了试件在该方向上的中心位于夹具的中心轴线上；当试件的中心在两个垂直方向均位于夹具的中心轴线上，将上盖板1放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具，其特征在于，包括上盖板(1)、下盖板(3)、中心轴(6)、限位板(2)、连杆(7)和连接块(4)；其中，所述上盖板(1)中部设置有矩形通孔(8)，且上盖板(1)的四个顶角处设置有阶梯孔(9)；所述下盖板(3)的顶面中部设置有矩形盲孔(10)，且中心轴(6)可拆卸地设置于下盖板(3)底部中心处；下盖板(3)上设置有与阶梯孔(9)相对应的圆形通孔(11)，通过沉头螺栓依次贯穿阶梯孔(9)与圆形通孔(11)来紧固连接上盖板(1)与下盖板(3)；下盖板(3)上相对的两条侧边中部设置有在同一直线上的直槽轨道(12)，且限位板(2)的底面中部设置有滑块(13)，四块限位板(2)分别通过其底部滑块(13)设置于四条直槽轨道(12)上；开有圆形通槽(14)的两个连接块(4)穿套于中心轴(6)上，且相对设置的两个限位板(2)上滑块(13)底部分别通过长度相等的连杆(7)与一个连接块(4)的两侧壁铰接，通过连接块(4)沿中心轴(6)的移动带动相对设置的两个限位板(2)沿其所在直槽轨道(12)的同步反向运动。

【技术特征摘要】
1.一种变尺寸等厚度复合材料板件低速冲击试验夹具，其特征在于，包括上盖板(1)、下盖板(3)、中心轴(6)、限位板(2)、连杆(7)和连接块(4)；其中，所述上盖板(1)中部设置有矩形通孔(8)，且上盖板(1)的四个顶角处设置有阶梯孔(9)；所述下盖板(3)的顶面中部设置有矩形盲孔(10)，且中心轴(6)可拆卸地设置于下盖板(3)底部中心处；下盖板(3)上设置有与阶梯孔(9)相对应的圆形通孔(11)，通过沉头螺栓依次贯穿阶梯孔(9)与圆形通孔(11)来紧固连接上盖板(1)与下盖板(3)；下盖板(3)上相对的两条侧边中部设置有在同一直线上的直槽轨道(12)，且限位板(2)的底面中部设置有滑块(13)，四块限位板(2)分别通过其底部滑块(13)设置于四条直槽轨道(12)上；开有圆形通槽(14)的两个连接块(4)穿套于中心轴(6)上，且相对设置的两个限位板(2)上滑块(13)底部分别通过长度相等的连杆(7)与一个连接块...

【专利技术属性】
技术研发人员：温卫东，翁晶萌，崔海涛，徐颖，张宏建，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32