【技术实现步骤摘要】
用于碳纤维复合材料性能测试的多轴试验机及试验方法
本专利技术属于材料试验装备
,涉及一种材料性能试验机,具体说是一种用于碳纤维复合材料性能测试的多轴试验机及试验方法。
技术介绍
材料的力学性能是设计各种工程结构选用材料的主要依据,这些力学性能都需要按照规定的试验方法和试验设备进行测定。材料试验机主要用来对金属或非金属材料的拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等外加载荷下的力学性能进行测试。从而评判材料的机械性能、工艺性能以及是否存在内部缺陷。目前市场上的材料试验机大都只能对材料进行单一轴向的力学性能进行测试。碳纤维复合材料以其重量轻、比强度比刚度大、耐腐蚀等优点,已经被广泛应用于航空、航天、车辆、建筑以及船舶等领域。目前,碳纤维复合材料越来越多的用于承力结构中,其所受到的应力状况越来越复杂,且碳纤维复合材料为各向异性材料,纤维角度、铺层顺序对材料性能影响极大,仅仅对其进行单轴力学性能试验并不足以完全验证其力学性能,需要进行多轴载荷下的力学性能测试,目前的材料试验机不能满足其用途。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术存在的上述问题,提供一种用于碳纤维复合材料性能测试的多轴试验机及试验方法,实现承载能力强、能够在空间多个自由度运动、对碳纤维复合材料机械性进行各轴方向及多种加载模式下的力学测试。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种用于碳纤维复合材料机械性能测试的多轴试验机,其特征在于,包括具有移动平台的Stewart并联机构、门式立架、两个对心夹紧装置,每个对 ...
【技术保护点】
1.一种用于碳纤维复合材料机械性能测试的多轴试验机,其特征在于,包括具有移动平台的Stewart并联机构、门式立架、两个对心夹紧装置,每个对心夹紧装置上各设置一试样夹头,所述门式立架包括底部的底座、底座上竖直设置的两根立柱、连接两根立柱上端的上梁及T型移动架,T型移动架包括横向连接臂和纵向伸出臂,所述横向连接臂的两端分别活套在两根所述立柱上,并用连接件紧固定位;所述Stewart并联机构安装于所述底座上,一个所述对心夹紧装置安装于所述Stewart并联机构的移动平台上,随所述移动平台在三维空间移动,另一个所述对心夹紧装置安装于所述T型移动架的纵向伸出臂上,随所述T型移动架上下移动。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于碳纤维复合材料机械性能测试的多轴试验机,其特征在于,包括具有移动平台的Stewart并联机构、门式立架、两个对心夹紧装置,每个对心夹紧装置上各设置一试样夹头,所述门式立架包括底部的底座、底座上竖直设置的两根立柱、连接两根立柱上端的上梁及T型移动架,T型移动架包括横向连接臂和纵向伸出臂,所述横向连接臂的两端分别活套在两根所述立柱上,并用连接件紧固定位;所述Stewart并联机构安装于所述底座上,一个所述对心夹紧装置安装于所述Stewart并联机构的移动平台上,随所述移动平台在三维空间移动,另一个所述对心夹紧装置安装于所述T型移动架的纵向伸出臂上,随所述T型移动架上下移动。
2.根据权利要求1所述的用于碳纤维复合材料机械性能测试的多轴试验机,其特征在于,所述的连接件包括调整螺柱和定位螺母,所述上梁中间竖向设置中心孔,所述调整螺柱的下端安装在所述T型移动架上,所述调整螺柱的上端穿过所述上梁的中心孔,并用所述定位螺母紧固定位。
3.根据权利要求1或2所述的用于碳纤维复合材料机械性能测试的多轴试验机,其特征在于,所述的对心夹紧装置包括水平导轨、螺杆、滑块、V型卡爪及定位螺栓,两个所述滑块对称安装在所述水平导轨的两端,所述螺杆两端的螺纹旋转方向相反,所述螺杆穿在两个所述滑块上的螺孔中,所述螺杆的一端设置有手柄;两个所述V型卡爪开口相对分别安装在两个所述滑块内侧;在所述水平导轨的两侧分别设置有安装板,两个所述对心夹紧装置通过安装板分别固定在所述Stewart并联机构的移动平台上及所述T型移动架的纵向伸出臂上。
4.根据权利要求3所述的用于碳纤维复合材料机械性能测试的多轴试验机,其特征在于,在所述的水平导轨上设置有分离式轴套,所述分离式轴套位于两个所述滑块之间,并用定位螺栓固定在水平导轨上,两个所述滑块之间的所述螺杆安装在分离式轴套中。
5.根据权利要求1或2所述的用于碳纤维复合材料机械性能测试的多轴试验机,其特征在于,所述的试样夹头包括L型夹紧板、夹紧螺栓及契块,两个所述L型夹紧板的立板背面相对设置,其中一个L型夹紧板的立板上设置有通孔,另一个L型夹紧板的立板上设置有与所述通孔对应的螺孔,所述夹紧螺栓穿过所述通孔并拧入所述螺孔中;在所述L型夹紧板的中间部位设有凹槽,所述契块镶嵌在所述凹槽中,且表面略突出于所述凹槽,所述的契块的外露表面为锯齿面;L型夹紧板的底板端部设置有与所述V型卡爪的V型槽匹配的凸起,所述L型夹紧板通过所述凸起安装在所述V型卡爪的V型槽内。
6.根据权利要求4所述的用于碳纤维复合材料机械性能测试的多轴试验机,其特征在于,所述的试样夹头包括L型夹紧板、夹紧螺栓及契块,两个所述L型夹紧板的立板背面相对设置,其中一个L型夹紧板的立板上设置有通孔,另一个L型夹紧板的立板上设置有与所述通孔对应的螺孔,所述夹紧螺栓穿过所述通孔并拧入所述螺孔中;在所述L型夹紧板4.1的中间部位设有凹槽...
【专利技术属性】
技术研发人员:常宗瑜,王书杰,田爱琴,王修远,周志鹏,
申请(专利权)人:中国海洋大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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