本发明专利技术公开了一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置及其试验方法，解决了现有技术中薄壁柔性材料分层撕裂试验装置缺乏、测量结果精度不高的问题。本发明专利技术刚性支撑护板的一端与弹性夹头相连接、另一端与辅助夹持护板相连接；所述弹性夹头包括板夹，板夹上设有压杆，刚性支撑护板包括上护板和下护板，上护板和下护板对称设置，辅助夹持护板包括上夹持板和下夹持板，上护板的一端与板夹的上表面相连接、另一端与上夹持板相连接，下护板的一端与板夹的下表面相连接、另一端与下夹持板相连接，上夹持板和下夹持板上均设有夹持组件。本发明专利技术试验装置及试验方法保证了试验的稳定与准确，使得试验结果可靠，测量精度高。
【技术实现步骤摘要】
一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置及其试验方法
本专利技术涉及材料力学性能测试与评价
，特别是指一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置及其试验方法。
技术介绍
在许多厚度较薄的柔性工业产品如塑料、橡胶、建筑用膜材料、特种复合材料及某些食品材料（植物蛋白挤出组织化制品）的生产及质量控制过程中，根据原材料或成品的加工或使用时的受力条件以及产品力学性能与使用性能之间的相互关系，需要对其层间结合性能如撕裂力、撕裂强度或撕裂韧性进行相应的精确测量与评价。虽然针对某些具体的产品或原材料，如高聚物多孔弹性材料、鞋类外底及微孔鞋底材料，现行国家标准（GB/T10808-2006、GB/T3903.29-2008）及行业标准（HG2726-1995）既规定了试样的形状、尺寸与制备方法、也规定了分层撕裂力、撕裂强度或撕裂韧性的试验过程和计算公式。但由于这些材料具有的共同柔性特征，实际试验操作过程中总会遇到各种各样的技术问题。例如，由于自重的作用，处于自由状态的未撕裂试样的下垂很容易造成撕裂路径的严重偏移；当分离层间厚度不匀以及性能差异较大时，还会造成试样未撕裂部分的极度翘曲和扭转，不仅使试验过程难以顺利完成，还会对试验效果和测量数据造成较大的影响。为了解决上述问题，申请号为201610116315.1的中国专利技术专利《一种T型撕裂试验模具及试验方法》公开了一种测量柔性复合材料撕裂性能的试验附加装置。该装置使用两组弹簧将试样限制在两块压板之中，从而保证撕裂试验进行过程中，被测（T型）试样始终处于拉伸试验机夹头的中间位置。据描述，该方法不仅能够防止未撕裂部分发生翘曲，而且在撕裂过程中可使未撕裂部分一直保持与撕裂拉伸的方向处于相互垂直的状态。然而，该方法中作用于夹头上的弹簧力以及导直滚轮与试样之间的摩擦力会与试样撕裂力叠加在一起，从而影响试验结果的真实性。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置及其试验方法，解决了现有技术中薄壁柔性材料分层撕裂试验装置缺乏、测量结果精度不高的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置，包括弹性夹头、刚性支撑护板和辅助夹持护板，刚性支撑护板的一端与弹性夹头相连接、另一端与辅助夹持护板相连接；所述弹性夹头包括板夹，板夹上设有压杆，刚性支撑护板包括上护板和下护板，上护板和下护板对称设置，辅助夹持护板包括上夹持板和下夹持板，上护板的一端与板夹的上表面相连接、另一端与上夹持板相连接，下护板的一端与板夹的下表面相连接、另一端与下夹持板相连接，上夹持板和下夹持板上均设有夹持组件。所述板夹的内壁上设有定位卡座，定位卡座与板夹的夹口相对应，夹口（1-4）处对称设有橡胶夹块，板夹的上表面和下表面均设有连接座，连接座分别与安装在上护板和下护板上的转轴相配合。所述定位卡座通过螺杆与板夹相连接，螺杆与板夹上的螺纹孔螺纹连接。所述上护板和下护板均包括固定板和移动板，移动板滑动连接在固定板的一侧，且固定板的下表面和移动板的下表面位于同一平面内。所述固定板上设有滑槽，滑槽的底部设有固定孔，滑槽与移动板上设置的滑杆相配合，滑杆上设有螺纹通孔，螺纹通孔中设有固定杆，固定杆与螺纹通孔螺纹连接，且固定杆的下端与固定孔相配合。所述上夹持板与上护板上的移动板铰接，下夹持板与下护板上的移动板铰接。所述夹持组件包括垫板和夹体，垫板和夹体均固定在上夹持板和下夹持板上，夹体安装在垫板上，垫板和夹体上设有橡胶缓冲层。所述上夹持板和下夹持板上均设有与试验机相配合的连接卡扣。一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置的试验方法，包括以下步骤：S1，预制分裂口，将自然分层面的试样的一端撕开一个裂口或将不具有自然分层面的试样的一端和一侧分别撕开一个裂口；S2，将试验装置安装在试验机的工作台上，将试样未撕开的一端夹持在弹性夹头中，并使试样平铺在上护板和下护板之间；S3，调节上护板和下护板上的移动板，使试样撕开部分的上层、下层分别与同侧的上夹持板和下夹持板对齐；S4，将试验装置通过连接卡扣与试验机连接，利用试验机对试验进行撕裂试验；S5，试验时，按照实验规范设定拉伸速度，记录载荷-位移曲线；当试样的撕裂角度θ小于或等于上护板和下护板之间的张开角时，按照国家标准和行业标准规定的撕裂试验的计算方法计算；当试样的撕裂角度θ大于上护板和下护板之间的张开角时，试样的撕裂角度θ作为材料的撕裂性能之一，并在达到该拉伸位移后，以与拉伸相同的速度卸载，根据加载曲线和卸载曲线与横坐标轴围成的面积之差，求出用于撕裂功的大小以及加载过程裂纹的增加长度，计算试样的撕裂韧性。本专利技术试验装置可用于测试具有自然分层面的试样，也可用于测试不具有自然分层面的试样，通过弹性夹头和定位卡座对试样的一端进行固定，避免在撕裂过程中试样产生偏移，影响测试结果。采用长度可调的上护板和下护板，适用于不同长度试样的测试，避免试样在测试过程中发生翘曲，同时避免对试样造成非撕裂方向上的损伤。本专利技术试验装置及试验方法保证了试验的稳定与准确，使得试验结果可靠，测量精度高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术试验装置整体结构示意图。图2为图1中A处局部放大图。图3为弹性夹头和刚性支撑护板连接结构俯视示意图。图4为具有自然分层面试样预制分裂口示意图。图5为不具有自然分层面试样预制分裂口示意图。图6为撕裂角度等于上护板和下护板之间的张开角时撕裂过程示意图。图7为撕裂角度大于上护板和下护板之间的张开角时撕裂过程示意图。具体实施方式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清楚、完整地描述，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付出创造性劳动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1-7所示，实施例1，一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置，包括弹性夹头1、刚性支撑护板2和辅助夹持护板3，刚性支撑护板2的一端与弹性夹头1铰接或卡接、另一端与辅助夹持护板3铰接，弹性夹头用于夹持试样的一端、辅助夹持护板用于夹持试样的另一端，刚性支撑护板用于防止试样在测试过程中出现翘曲。所述弹性夹头1包括板夹1-1，板夹1-1的横截面为三角形，板夹1-1上设有压杆1-2，通过压杆实现板夹的开合，用于夹持试样未撕开的一端，刚性支撑护板2包括上护板2-1和下护板2-2，上护板2-1和下护板2-2对称设置，辅助夹持护板3包括上夹持板3-1和下夹持板3-2，上护板2-1的一端与板夹1-1的上表面相连接、另一端与上夹持板3-1相连接，下护板2-2的一端与板夹1-1的下表面相连接、另一端与下夹持板3-2相连接，上夹持板3-1和下夹持板3-2上均设有夹持组件4，夹持组件用于夹持试样撕开的一端的上下两层。所述上夹持板3-1和下夹持板3-2上均设有与试验机相配合的连接卡扣3-4，该试验装置通过连接卡扣与试验机上的夹头相连接，进行测试实验。一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置的试验方法，包括以下步骤：S本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置，其特征在于：包括弹性夹头（1）、刚性支撑护板（2）和辅助夹持护板（3），刚性支撑护板（2）的一端与弹性夹头（1）相连接、另一端与辅助夹持护板（3）相连接；所述弹性夹头（1）包括板夹（1‑1），板夹（1‑1）上设有压杆（1‑2），刚性支撑护板（2）包括上护板（2‑1）和下护板（2‑2），上护板（2‑1）和下护板（2‑2）对称设置，辅助夹持护板（3）包括上夹持板（3‑1）和下夹持板（3‑2），上护板（2‑1）的一端与板夹（1‑1）的上表面相连接、另一端与上夹持板（3‑1）相连接，下护板（2‑2）的一端与板夹（1‑1）的下表面相连接、另一端与下夹持板（3‑2）相连接，上夹持板（3‑1）和下夹持板（3‑2）上均设有夹持组件（4）。
【技术特征摘要】
1.一种薄壁柔性材料分层撕裂试验装置，其特征在于：包括弹性夹头（1）、刚性支撑护板（2）和辅助夹持护板（3），刚性支撑护板（2）的一端与弹性夹头（1）相连接、另一端与辅助夹持护板（3）相连接；所述弹性夹头（1）包括板夹（1-1），板夹（1-1）上设有压杆（1-2），刚性支撑护板（2）包括上护板（2-1）和下护板（2-2），上护板（2-1）和下护板（2-2）对称设置，辅助夹持护板（3）包括上夹持板（3-1）和下夹持板（3-2），上护板（2-1）的一端与板夹（1-1）的上表面相连接、另一端与上夹持板（3-1）相连接，下护板（2-2）的一端与板夹（1-1）的下表面相连接、另一端与下夹持板（3-2）相连接，上夹持板（3-1）和下夹持板（3-2）上均设有夹持组件（4）。2.根据权利要求1所述的薄壁柔性材料分层撕裂试验装置，其特征在于：所述板夹（1-1）的内壁上设有定位卡座（1-3），定位卡座（1-3）与板夹（1-1）的夹口（1-4）相对应，夹口（1-4）处对称设有橡胶夹块（1-5），板夹（1-1）的上表面和下表面均设有连接座（1-6），连接座（1-6）分别与安装在上护板（2-1）和下护板（2-2）上的转轴（2-3）相配合。3.根据权利要求2所述的薄壁柔性材料分层撕裂试验装置，其特征在于：所述定位卡座（1-3）通过螺杆（1-7）与板夹（1-1）相连接，螺杆（1-7）与板夹（1-1）上的螺纹孔螺纹连接。4.根据权利要求1所述的薄壁柔性材料分层撕裂试验装置，其特征在于：所述上护板（2-1）和下护板（2-2）均包括固定板（2-4）和移动板（2-5），移动板（2-5）滑动连接在固定板（2-4）的一侧，且固定板（2-4）的下表面和移动板（2-5）的下表面位于同一平面内。5.根据权利要求4所述的薄壁柔性材料分层撕裂试验装置，其特征在于：所述固定板（2-4）上设有滑槽（2-6），滑槽（2-6）的底部设有固定孔（2-7），滑槽（2-6）与移动板（2-5）上设置的滑杆（2-8）相配合，滑杆（2-8...
【专利技术属性】
技术研发人员：安红周，徐献忠，薛义博，薛晓程，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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