本发明专利技术属于复合材料力学性能测试技术领域，涉及一种复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置及测量方法。本发明专利技术包括夹头、上安装座、下安装座、标距调节组件和对中组件。本发明专利技术通过线性滑块和导轨配合确保上、下安装座的对中精度、可适配常规COD引伸计或纵向引伸计、可高精度和高可靠性测量D型梁平板试验件孔间变形、可适配各种孔径尺寸的D型梁平板试验件四项技术措施达到高效率、高可靠性和高精度测量平板试验件孔间变形和刚度测量。本发明专利技术可以规避试验机系统柔度对横梁法测试结果的影响，装置测量精度、准确度、可靠性远高于横梁位移法测试结果，稳定性和效率远高于DIC法测试结果。稳定性和效率远高于DIC法测试结果。稳定性和效率远高于DIC法测试结果。
【技术实现步骤摘要】
一种复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置及测量方法
[0001]本专利技术属于复合材料力学性能测试
，涉及一种复合材料D型梁试验件 孔间变形测量装置及测量方法。
技术介绍
[0002]复合材料D型梁平板试验件经过不同载荷水平下的拉
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拉疲劳试验后，需要进行 刚度测量。目前，复合材料D型梁平板试验件的变形测量主要有两种方法，一种是 将试验机的横梁位移近似视作D型梁平板试验件的变形，但因为试验机自身具有柔 度，所以通过这种方法得到的变形量偏大，测量的刚度偏低；另一种是采用DIC技 术，即非接触光学测量技术，这种方法的缺点是精度不高，且对试验环境要求较高， 测试结果分散性比较大，数据可靠性低。因此，急需一种精度更高，数据更稳定的 复合材料D型梁平板试验件孔间变形测量装置和刚度测量方法。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的：提出一种精度更高，数据更稳定的复合材料D型梁平板试验件 孔间变形测量装置和刚度测量方法，能够满足复合材料D型梁平板试验件孔间变形 测量和刚度测量的要求。
[0004]本专利技术的技术解决方案：
[0005]一种复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，包括夹头、上安装座、下安装 座、标距调节组件和对中组件：所述夹头包括两个U型夹块1和两个销钉2，将试 验件分别放入2个U型夹块1内，2个销钉2分别穿过2个U型夹块1及上安装座 和下安装座，通过顶丝分别将2个销钉2与上安装座、下安装座固定；所述标距调 节组件一端与上安装座连接，另一端与下安装座连接；所述对中组件包括2个线性 滑块10和导轨11；2个线性滑块10分别安装在上安装座、下安装座上，导轨11 安装在上、下两个线性滑块10内。
[0006]所述上安装座及下安装座包括基座3和变径环4，变径环4安装在基座3的圆 孔内；销钉2穿过变径环4，变径环4与基座3间隙配合。
[0007]所述标距调节组件包括上连杆5、下连杆6，连杆套7、定位销8和刀片9，上 连杆5插入上安装座中基座3的圆孔内，刀片9固定在上连杆5的下端和下连杆6 的上端，下连杆6穿过连杆套7，再将下连杆6插入下安装座中基座3的圆孔内。
[0008]所述的上安装座、下安装座的基座3上设有多个连杆定位螺纹孔13，通过顶丝 固定标距调节组件，并可调整连杆位置。
[0009]所述的连杆套7上设有标距定位孔14，定位销8插入标距定位孔14内。
[0010]所述的连杆套7的上、下端面设有对准刻线15，上连杆5的下端和下连杆6的 上端设有基准刻线16，旋转连杆套7，使对准刻线15与基准刻线16对齐。
[0011]所述的连杆套7的侧面设有观察口17。
[0012]所述的连杆套7上、下两侧各设有连杆套锁紧螺纹孔18，通过螺栓锁紧连杆套 7。
[0013]一种复合材料D型梁平板试验件刚度测量方法，使用如权利要求1
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8中任一权 利要求所述的一种复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，具体步骤如下：
[0014]1)将复合材料D型梁试验件放入U型夹块1内，再将销钉2穿过U型夹块和试 样上的圆孔；
[0015]2)将上安装座和下安装座分别穿过上、下两个销钉2；
[0016]3)将两个线性滑块10分别安装在上安装座和下安装座上；
[0017]4)再将导轨11穿过上、下两个线性滑块10中并固定，然后锁紧上安装座和下 安装座，取下导轨11；
[0018]5)将刀片9安装在上连杆5的下端和下连杆6的上端，将下连杆6插入下安装 座中基座3的圆孔内，调整下连杆6位置并通过顶丝固定在基座3上，使下连杆6 穿过连杆套7，将上连杆5插入上安装座中基座3的圆孔内，再将连杆套7向上滑 动到上连杆5和下连杆6之间，将两个定位销8插入连杆套7的标距定位孔14内， 调整连杆套7的位置，直至下连杆6的上端面接触下侧定位销8，上连杆5下端面 接触上侧定位销8，旋转连杆套7和上连杆5，使下连杆6和上连杆5上的基准刻线 16和连杆套7上的对准刻线15对齐，锁紧连杆套7，锁紧上连杆5，最后取下两个 定位销8，松开连杆套7并放置在下安装座上；
[0019]6)将COD引伸计安装在刀片9上，直接将纵向引伸计安装在上连杆5和下连杆 6上；
[0020]7)引伸计位移清零；
[0021]8)测量静刚度时，启动试验机对试样逐级加载并记录各级载荷和对应的引伸计 位移数据，利用各级载荷和对应的孔间位移增量计算复合材料D型梁平板试验件在 各级载荷下刚度；
[0022]9)测量疲劳动刚度时，启动试验机对试样施加疲劳载荷并记录引伸计位移数据； 利用疲劳载荷峰、谷值和对应的位移值计算复合材料D型梁平板试验件的疲劳动刚 度。
[0023]如果只测静刚度时，选用纵向引伸计，则无需进行步骤5中的标距设置，直接 将纵向引伸计安装在上连杆5和下连杆6之间。
[0024]本专利技术具有的优点和有益效果
[0025]复合材料D型梁是直升机机身结构中的一种主承力部件，合理的设计有助于提 高直升机的安全性和使用寿命，D型梁平板试验件需要进行静刚度和动刚度测量， 以获得用于强度设计的刚度数据，本专利技术提供了一种复合材料D型梁平板试验件孔 间变形测量装置和刚度测量方法，可用于测量复合材料D型梁平板试验件孔间变形 和刚度，其特点是：可以确保上、下安装座的对中精度；可以适配常规COD引伸计 或纵向引伸计并快速准确适配COD引伸计的标距；可以高精度和高可靠性测量D型 梁平板试验件孔间变形；可以适配各种孔径尺寸的D型梁平板试验件。
[0026]采用由线性滑块和导轨组成的对中组件保证上、下安装座的对中精度，为后续 上、下连杆对中提供保障；使用常规COD引伸计或纵向引伸计测量孔间变形，标距 调节组件可以快速、准确适配COD引伸计的标距；规避试验机系统柔度对横梁法测 试结果造成的影响，装置测量精度、准确度和可靠性远高于横梁位移法测试结果， 稳定性和效率优于DIC法测试结果；通过更换变径环，可以快速适配各种孔径尺寸 的D型梁平板试验件。
[0027]本专利技术解决了采用横梁位移法测量D型梁平板试验件孔间变形和刚度准确性差 和采用DIC方法测量孔间变形和刚度数据分散性大、可靠性差、效率低的问题，提 供了一种
采用常规COD引伸计和纵向引伸计测量D型梁平板试验件孔间变形的装置 和刚度测量方法。该装置和方法简单易用，可以为复合材料强度部门提供快速、高 精度、高可靠性的试验解决方案。
附图说明
[0028]图1是本专利技术装置的三维视图。
[0029]图2是图1中轴套位置的放大视图。
[0030]图3是图2隐藏轴套后的三维视图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述。如图1至图3所示，
[0032]一种复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，包括夹头、上安装座、下安装 座、标距调节组件和对中组件：所述夹头包括两个U型夹块1和两个销钉2，将试 验件分别放本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，其特征是：包括夹头、上安装座、下安装座、标距调节组件和对中组件：所述夹头包括两个U型夹块(1)和两个销钉(2)，将试验件分别放入2个U型夹块(1)内，2个销钉(2)分别穿过2个U型夹块(1)及上安装座和下安装座，通过顶丝分别将2个销钉(2)与上安装座、下安装座固定；所述标距调节组件一端与上安装座连接，另一端与下安装座连接；所述对中组件包括2个线性滑块(10)和导轨(11)；2个线性滑块(10)分别安装在上安装座、下安装座上，导轨(11)安装在上、下两个线性滑块(10)内。2.根据权利要求1所述的复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，其特征是：所述上安装座及下安装座包括基座(3)和变径环(4)，变径环(4)安装在基座(3)的圆孔内；销钉(2)穿过变径环(4)，变径环(4)与基座(3)间隙配合。3.根据权利要求2所述的复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，其特征是：所述标距调节组件包括上连杆(5)、下连杆(6)，连杆套(7)、定位销(8)和刀片(9)，上连杆(5)插入上安装座中基座(3)的圆孔内，刀片(9)固定在上连杆(5)的下端和下连杆(6)的上端，下连杆(6)穿过连杆套(7)，再将下连杆(6)插入下安装座中基座(3)的圆孔内。4.根据权利要求1所述的复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，其特征是：所述的上安装座、下安装座的基座(3)上设有多个连杆定位螺纹孔(13)，通过顶丝固定标距调节组件，并可调整连杆位置。5.根据权利要求1所述的复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，其特征是：所述的连杆套(7)上设有标距定位孔(14)，定位销(8)插入标距定位孔(14)内。6.根据权利要求1所述的复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，其特征是：所述的连杆套(7)的上、下端面设有对准刻线(15)，上连杆(5)的下端和下连杆(6)的上端设有基准刻线(16)，旋转连杆套(7)，使对准刻线(15)与基准刻线(16)对齐。7.根据权利要求1所述的复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，其特征是：所述的连杆套(7)的侧面设有观察口(17)。8.根据权利要求1所述的复合材料D型梁试验件孔间变形测量装置，其特征是：所述的连杆套(7)...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓立伟，王雅娜，王翔，宋世杰，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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