本发明专利技术公开了一种复合材料层间剪切低温测试装置及其测试方法，所述复合材料层间剪切低温测试装置包括底座、套筒、压杆、测试架、滑座、试样座、液氮杜瓦和直线驱动装置，通过液氮杜瓦构成低温测试环境，由直线驱动装置驱动滑座移动使位于其上的各个试样座逐一移至压杆的正下方位置进行测试。该复合材料层间剪切低温测试装置与力学测试设备相配合安装后，能方便对复合材料在低温层间的剪切性能进行有效测试，而且设有多个试样座，可以在同一低温环境中对多个测试样品进行快速测试，避免因测试环境不同而影响测试结果，不仅有效提升测试结果精确性，也提高了测试效率，节约了测试成本。另外整体结构简单，易于实现，操作简易，利于推广应用。
【技术实现步骤摘要】
复合材料层间剪切低温测试装置及其测试方法
本专利技术涉及复合材料测试
，具体涉及一种复合材料层间剪切低温测试装置及其测试方法。
技术介绍
复合材料广泛应用于航空航天、应用超导以及一些大科学工程等关乎国计民生、社会进步和国家安全的领域。针对复合材料中两相之间的粘结强度的大小对于工程设计和制造至关重要。例如纤维增强树脂基复合材料，因为纤维和树脂间层间剪切强度的高低将决定其在使用过程中能否抵抗应力从而不发生分层破坏。再如超导磁体线圈制造过程中，往往采用真空压力浸渍的方案，超导线和树脂间的物理化学性能相差较大，由于超导线圈运行过程中往往产生较大的电磁力作用，会导致超导线和树脂的界面脱离，引发失超现象。因此，如何评估复合材料层间剪切强度是决定其能否应用于相关行业的主要设计参数之一。目前针对复合材料层间剪切强度测试大都局限于常温，如公开号“CN111965047A”，名称为“一种复合材料层间剪切测试装置及其操作方法”的中国专利技术专利申请公开了一种复合材料层间剪切测试装置及其操作方法，其包括夹具底座、导轨、上夹具、下夹具、辅助垫块和对中块；其虽然能实现试样上下精确对中，有效消除压缩失稳现象，但是主要是针对于缺口样品的测试，另一方面未发现用于复合材料短梁法测试低温剪切强度的测试装置，因此，开展复合复合材料层间剪切低温测试装置及方法的设计，对于复合材料在低温工程领域的应用具有重要意义。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，测试速度快，有效地节约了测试成本以及提高了测试效率的复合材料层间剪切低温测试装置。本专利技术目的还在于，提供一种复合材料层间剪切低温测试装置的测试方法。该测试方法的速度快，有效地节约了测试成本以及提高了测试效率的复合材料层。本专利技术为实现上述目的，所提供的技术方案是：一种复合材料层间剪切低温测试装置，其包括底座、套筒、压杆、测试架、滑座、试样座、液氮杜瓦和直线驱动装置，所述液氮杜瓦设置在底座上，所述测试架设置在套筒的下端，且位于所述液氮杜瓦内，所述压杆的下端贯穿套筒并伸入没测试架内，所述滑座对应压杆的下方位置活动设置在测试架内，若干所述试样座间隔排列设置在所述滑座上，所述直线驱动装置能驱动滑座相对测试架作移动动作使位于其上的各个试样座逐一移至所述压杆的正下方位置。作为本专利技术的一种优选方案，所述套筒的上端设有上法兰，下端设有用来与测试架相安装的下法兰。上法兰用于与力学测试设备的安装横梁相安装，下法兰用于与测试架相安装。作为本专利技术的一种优选方案，所述测试架包括顶板、底板和连接杆，所述底板通过连接杆设置在顶板的下方位置。结构简单，易于实现。作为本专利技术的一种优选方案，所述底板上设有滑槽，所述滑座的底面设有与该滑槽相适配的滑轨。通过滑槽与滑轨相配合，能对滑座的滑动轨迹进行导向。作为本专利技术的一种优选方案，所述压杆的一端设有压头，方便对测试样品进行测试。作为本专利技术的一种优选方案，所述直线驱动装置包括连杆、螺纹推杆、法兰盘、波纹管和螺杆座，所述液氮杜瓦上设有通孔，所述波纹管的前端与该通孔相对接，所述连杆的前端伸入波纹管并穿过所述通孔与所述滑座相连接，该连杆的尾端从波纹管伸出并径向增大形成能将该波纹管的尾端开口封闭的连接头，所述法兰盘与该连接头相盖合，且两者之间形成一个旋转腔，该法兰盘上设有让所述螺纹推杆伸入旋转腔的开孔，所述螺杆座设置在底座上，所述螺纹推杆通过轴承设置在螺杆座上，且该螺纹推杆的前端穿过开孔伸入旋转腔，且径向增大形成能在旋转腔内自动旋转的旋转头，该旋转头的外形尺寸大于所述开孔的孔径。作为本专利技术的一种优选方案，所述旋转腔位于所述连接头的背面。所述旋转腔位于所述法兰盘的正面。所述旋转腔的前部分位于所述连接头的背面，该旋转腔的后部分位于所述法兰盘的正面。作为本专利技术的一种优选方案，所述液氮杜瓦上设有观察窗口，方便实时观察测试情况。作为本专利技术的一种优选方案，所述液氮杜瓦的容器壁具有夹层空间，且该液氮杜瓦的容器壁上设有与夹层空间相连通的真空法兰口。通过真空法兰口可以对夹层空间进行抽真空。一种上述复合材料层间剪切低温测试装置的测试方法，其包括以下步骤：S1：将套筒的上端与力学测试设备的安装横梁相连接，将压杆的上端与力学测试设备的测试横梁上的压力传感器相连接，将压头安装在压杆的下端；S2：将需测试样品装夹在试样座上；S3：往液氮杜瓦里面加液氮，确保液氮的液面完全覆盖测试样品；S4：操作力学测试设备，力学测试设备的测试横梁驱动压杆下行使压头按压在测试样品，在按压过程中，所述压力传感器采集压力数据并实时反馈至力学测试设备；S5：测试完毕后，力学测试设备的测试横梁驱动压杆上行使压头与测试样品相分离；S6：直线驱动装置驱动另一试样座移至压头下方位置，以对另一试样座上的测试样品进行测试；S7：重新步骤S4至S6，实现新一轮的测试工序。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的复合材料层间剪切低温测试装置的结构设计合理，与力学测试设备相配合安装后，通过液氮杜瓦构成低温测试环境，由直线驱动装置驱动滑座移动使位于其上的各个试样座逐一移至压杆的正下方位置进行测试，能方便对复合材料在低温层间的剪切性能进行有效测试，而且设有多个试样座，可以在同一低温环境中对多个测试样品进行快速测试，避免因测试环境不同而影响测试结果，不仅有效提升测试结果精确性，也提高了测试效率，节约了测试成本。另外整体结构简单，易于实现，操作简易，利于推广应用。附图说明图1为本专利技术的立体结构示意图。图2为本专利技术的剖视结构示意图。图3为本专利技术的直线驱动装置结构示意图。具体实施方式实施例：参见图1至图3，本专利技术提供的一种复合材料层间剪切低温测试装置，其包括底座1、套筒2、压杆3、测试架4、滑座5、试样座6、液氮杜瓦7和直线驱动装置8。所述液氮杜瓦7通过定位销或螺丝固定设置在底座1上。本实施例中，该液氮杜瓦7呈方形，顶部设有开口，方便套筒2的安装。其他实施例中，该液氮杜瓦7也可以采用其他结构，如球形、桶形等。为了对液氮杜瓦7进行保温，减少低温液体的浪费，液氮杜瓦7采用真空夹层结构设计，即所述液氮杜瓦7的容器壁具有夹层空间，在该液氮杜瓦7的容器壁上设有与夹层空间相连通的真空法兰口。通过真空法兰口可以对夹层空间进行抽真空至1×10-4Pa实现减小漏热，降低低温液体的挥发速率的效果。在所述液氮杜瓦7上设有观察窗口11，方便实时观察测试情况。观察窗口11与液氮杜瓦7的密封采用法兰压紧O圈的方式，密封效果好。所述测试架4包括顶板41、底板42和连接杆43，所述底板42通过连接杆43设置在顶板41的下方位置。具体的，连接杆43的上下两端径向缩小形成装配头，该装配头上设有外螺纹。所述顶板41和底板42的边缘位置设有仅能让装配头穿过的圆孔。在连接杆43的上下两端的装配头穿过圆孔并拧有螺母，实现安装固定的目的。所述测试架4设置在套筒2的下端，且位于所述液本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合材料层间剪切低温测试装置，其包括底座，其特征在于，其特征在于，其还包括套筒、压杆、测试架、滑座、试样座、液氮杜瓦和直线驱动装置，所述液氮杜瓦设置在底座上，所述测试架设置在套筒的下端，且位于所述液氮杜瓦内，所述压杆的下端贯穿套筒并伸入没测试架内，所述滑座对应压杆的下方位置活动设置在测试架内，若干所述试样座间隔排列设置在所述滑座上，所述直线驱动装置能驱动滑座相对测试架作移动动作使位于其上的各个试样座逐一移至所述压杆的正下方位置。/n
【技术特征摘要】
1.一种复合材料层间剪切低温测试装置，其包括底座，其特征在于，其特征在于，其还包括套筒、压杆、测试架、滑座、试样座、液氮杜瓦和直线驱动装置，所述液氮杜瓦设置在底座上，所述测试架设置在套筒的下端，且位于所述液氮杜瓦内，所述压杆的下端贯穿套筒并伸入没测试架内，所述滑座对应压杆的下方位置活动设置在测试架内，若干所述试样座间隔排列设置在所述滑座上，所述直线驱动装置能驱动滑座相对测试架作移动动作使位于其上的各个试样座逐一移至所述压杆的正下方位置。
2.根据权利要求1所述的复合材料层间剪切低温测试装置，其特征在于，所述套筒的上端设有上法兰，下端设有用来与测试架相安装的下法兰。
3.根据权利要求2所述的复合材料层间剪切低温测试装置，其特征在于，所述测试架包括顶板、底板和连接杆，所述底板通过连接杆设置在顶板的下方位置。
4.根据权利要求3所述的复合材料层间剪切低温测试装置，其特征在于，所述底板上设有滑槽，所述滑座的底面设有与该滑槽相适配的滑轨。
5.根据权利要求1所述的复合材料层间剪切低温测试装置，其特征在于，所述压杆的一端设有压头。
6.根据权利要求1所述的复合材料层间剪切低温测试装置，其特征在于，所述直线驱动装置包括连杆、螺纹推杆、法兰盘、波纹管和螺杆座，所述液氮杜瓦上设有通孔，所述波纹管的前端与该通孔相对接，所述连杆的前端伸入波纹管并穿过所述通孔与所述滑座相连接，该连杆的尾端从波纹管伸出并径向增大形成能将该波纹管的尾端开口封闭的连接头，所述法兰盘与该连接头相盖合，且两者之间形成一个旋转腔，该法兰...
【专利技术属性】
技术研发人员：王维，信纪军，方志春，吴东，王曦瑶，黎兆锋，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44
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