【技术实现步骤摘要】
非对称复合材料界面剪切力学性能试验装置及测试方法
本专利技术属于材料力学性能测试设备
,特别涉及一种非对称复合材料界面力学剪切力学性能试验装置及测试方法。
技术介绍
进入21世纪,随着航空航天技术的迅猛发展,多种新型空间飞行器应运而生。这些飞行器的典型特征是服役环境载荷大,服役时间显著增加,结构效率和可靠性要求更高,对飞行器的结构力学性能和热防护性能的要求也越发苛刻,为了满足新型飞行器的功能要求,许多新的热防护材料和结构得到了广泛研究。其中的高温抗氧化C/C复合材料为代表的非对称结构/功能一体化免烧蚀防热复合材料成为当前的研究热点。这种结构材料采用纤维增强C/C复合材料降低密度,并提供结构承载所需的刚度和强度,采取高温抗氧化涂层或组合形式提升综合防隔热性能,两种材料体系通过特殊的工艺预制在一起,使这类结构材料具有良好的结构效率和热防护性能,但是构成结构材料的两种材料的力学性能是完全不同的,导致该类C/C复合材料没有明确的中性面,是一种非中性面对称C/C复合材料,而且也导致两者之间存在明显的力学分界面,使得这类C/C复合材料的界面力学性能非常复杂。在其研究过程中,如何检测其力学性能非常重要,除了常规的拉伸、压缩等性能检测,结构层与功能层之间的界面力学性能是非对称结构/功能一体化C/C复合材料比较特殊的力学性能,对整个C/C复合材料的刚度与强度等力学性能影响显著。现有的复合材料剪切性能既可以通过纯剪切试验来测量,也可以通过拉伸、弯曲、扭转等试验方法测得的宏观力学行为导出,如横向拉伸法、短梁剪切法、Iosipescu ...
【技术保护点】
1.非对称复合材料界面剪切力学性能试验装置,其特征在于,包括基座(1)、下压装置(2)、第一试样加强块(3)、第二试样加强块(8)、直线滑轨(5)和法兰式滑块(6);所述基座(1)呈凹字型,定义两个侧壁分别为第一侧壁(15)和第二侧壁(16),第一侧壁(15)上开有螺纹孔,第二侧壁(16)上开有螺纹孔和通孔;底面为二级阶梯状,且定义两个台阶面分别为第一台阶面(11)和第二台阶面(12),下压装置(2)为L型,“l”字面上开有螺纹孔,“一”字面为二级阶梯状,且定义两个台阶面分别为第三台阶面(13)和第四台阶面(14),第一试样加强块(3)和第二试样加强块(8)分别位于待测试样两侧且为固连;法兰式滑块(6)插入于直线滑轨(5);/n待测试样置于第一台阶面(11)上,且位于基座(1)和下压装置(2)之间;/n第一调节螺钉(4)穿过第一侧壁(15)上的螺纹孔后顶端与第二试样加强块(8)相抵;第二调节螺钉(9)穿过下压装置(2)“l”字面上的螺纹孔后,顶端与第一试样加强块(3)相抵;通过旋转调节螺钉(4)和(9)改变待测试样在基座上的位置,通过改变调节螺钉的圈数,推动试样的位置发生变化,但始终保 ...
【技术特征摘要】
1.非对称复合材料界面剪切力学性能试验装置,其特征在于,包括基座(1)、下压装置(2)、第一试样加强块(3)、第二试样加强块(8)、直线滑轨(5)和法兰式滑块(6);所述基座(1)呈凹字型,定义两个侧壁分别为第一侧壁(15)和第二侧壁(16),第一侧壁(15)上开有螺纹孔,第二侧壁(16)上开有螺纹孔和通孔;底面为二级阶梯状,且定义两个台阶面分别为第一台阶面(11)和第二台阶面(12),下压装置(2)为L型,“l”字面上开有螺纹孔,“一”字面为二级阶梯状,且定义两个台阶面分别为第三台阶面(13)和第四台阶面(14),第一试样加强块(3)和第二试样加强块(8)分别位于待测试样两侧且为固连;法兰式滑块(6)插入于直线滑轨(5);
待测试样置于第一台阶面(11)上,且位于基座(1)和下压装置(2)之间;
第一调节螺钉(4)穿过第一侧壁(15)上的螺纹孔后顶端与第二试样加强块(8)相抵;第二调节螺钉(9)穿过下压装置(2)“l”字面上的螺纹孔后,顶端与第一试样加强块(3)相抵;通过旋转调节螺钉(4)和(9)改变待测试样在基座上的位置,通过改变调节螺钉的圈数,推动试样的位置发生变化,但始终保证待测试样上下分别与第一台阶面(11)和第三台阶面(13)接触,且垂直于第一台阶面(11),且调整好位置后,保证试样的待测截面与加载中线重合;法兰式滑块(6)插入于直线滑轨(5),法兰式滑块(6)通过螺钉与下压装置(2)“l”字面相连接,直线滑轨(5)通过螺钉与基座(1)第二侧壁(16)相连接,使得下压装置(2)仅沿基座(1)垂直方向(即剪切载荷作用方向)发生相对位移。
2.如权利要求1所述的一种非对称复合材料界面剪切力学性能试验装置,其特征在于,所述下压装置(2)阶梯面上,台阶过渡处为圆角,提升抗弯能力。
3.如权利要求1所述的一种非对称复合材料界面剪切力学性能试验装置,其特征在于,所述下压装置(2)连接好后,只有第三台阶面(13)与待测试样接触,其他部分不与任何部件接触。
4.如权利要求1所述的一种非对称复合材料界面剪切力学性能试验装置,其特征在于,所述第一试样加强块(3)和第二试样加强块(8)与待测试样固连后,端面保持平齐。
5.如权利要求1所述的一种非对称复合材料界面剪切力学性能试验装置,其特征在于,所述第一台阶面(11)与第二台阶面(12)的高度差为完成实验所需的预留空间。
6.如权利要求1所述的一种非对称复...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭宁,王欢欢,任怀宇,徐超,
申请(专利权)人:西北工业大学,北京临近空间飞行器系统工程研究所,
类型:发明
国别省市:陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。