本发明专利技术涉及一种复合材料缺口平板高温剪切测试夹具，包括左夹持块、右夹持块、基座、导轨、安装垫块，所述左夹持块固定在所述基座上的左侧，所述导轨设置在基座上的右侧，所述右夹持块通过导轨安装在基座上，所述安装垫块垫在所述右夹持块下方，使得所述左夹持块和右夹持块的夹持口的底部平齐，便于安装待测试的缺口平板试样。本发明专利技术通过采用楔形顶块定位、约束平板试样的方式，能够对缺口平板试样进行完全固定，解决了试样装夹不稳、试验过程容易失稳侧滑的问题，保证缺口平板试样受到纯剪切载荷，从而确保剪切试验的成功和试验结果的准确性。并且测试夹具型式简单，夹具尺寸小，能够应用于高温环境下缺口平板的剪切测试。用于高温环境下缺口平板的剪切测试。用于高温环境下缺口平板的剪切测试。
【技术实现步骤摘要】
复合材料缺口平板高温剪切测试夹具与方法
[0001]本专利技术涉及一种复合材料缺口平板高温剪切测试夹具与方法，属于复合材料的高温试验领域。
技术介绍
[0002]复合材料具有优异的综合性能以及性能可设计性，在航空航天、车辆等工程领域得到越来越广泛的应用。陶瓷基复合材料具有很好的耐高温性能，能够应用在高温部件，减轻结构的重量，提高结构效率。因此，测试复合材料在高温环境下的力学性能是十分必要的，对复合材料进行高温剪切测试是获得材料力学性能的必要试验手段。
[0003]目前关于复合材料缺口平板剪切试验标准主要有ASTM 1292和ASTM D5379，两个试验标准均采用Iosipescu方法。Iosipescu方法通过固定缺口平板试样，并对试样的一侧施加位移载荷，实现缺口平板试样的剪切试验。Iosipescu方法固定缺口平板试样时，仅固定试样厚度方向的一对侧面，而宽度方向的侧面仅有一面贴靠在夹具上，使得试验过程中试样容易出现失稳、侧滑的现象；尤其是在高温环境下，试样受热膨胀会影响试样装夹，使试样固定不牢靠。Iosipescu装夹方法没有完全约束、固定缺口平板试样，使得剪切试验成功率低，试验结果准确性低。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种复合材料缺口平板高温剪切测试夹具，能够通过试验夹具保证缺口平板试样在试验过程中的稳定固定，解决剪切试验成功率低、准确性低的问题，有效解决现有技术方案中存在的问题。
[0005]本专利技术通过如下技术方案实现。
[0006]一种复合材料缺口平板高温剪切测试夹具，包括左夹持块、右夹持块、基座、导轨、安装垫块，所述左夹持块固定在所述基座上的左侧，所述导轨设置在基座上的右侧，所述右夹持块通过导轨安装在基座上，所述安装垫块垫在所述右夹持块下方，使得所述左夹持块和右夹持块的夹持口的底部平齐，便于安装待测试的缺口平板试样，缺口平板试样安装完毕后移去安装垫块，对右夹持块进行增加载荷，实现对缺口平板试样施加剪切载荷。
[0007]优选的，还包括左楔形顶块、左顶块、左紧固螺栓、右楔形顶块、右顶块、右紧固螺栓；
[0008]所述左夹持块的中部开有左长方形通槽，左长方形通槽的高度略小于缺口平板试样的宽度，左长方形通槽后上方开有左楔形通槽，左楔形通槽的底面和后方侧面分别为水平、垂直的平面，左楔形通槽的顶面为有楔形角的平面，楔形角沿缺口平板试样长度方向并且楔形角朝外；所述左楔形顶块后下方分别为水平和垂直的平面，用于固定缺口平板试样，左楔形顶块上表面为楔形面，能够与左楔形通槽的顶面配合，左楔形顶块前部侧面为楔形面，楔形角沿缺口平板试样长度方向并且楔形角朝内；左顶块的后侧为楔形面，与左楔形顶块的楔形面配合，通过左紧固螺栓顶住左顶块，进而固定左楔形顶块；
[0009]所述右夹持块的中部开有右长方形通槽，右长方形通槽与左长方形通槽左右对称，右楔形顶块、右顶块、右紧固螺栓与左楔形顶块、左顶块、左紧固螺栓左右对称。
[0010]优选的，所述导轨可拆卸安装在所述基座上，所述基座的右侧设置有两个导轨孔，所述导轨安装在所述导轨孔内。
[0011]优选的，所述安装垫块垫在所述右夹持块下方，使得所述左夹持块和右夹持块的夹持口左右对称。
[0012]优选的，左/右长方形通槽前侧的挡板平面开有两个螺纹孔，用于旋入左/右紧固螺栓。
[0013]优选的，所述左/右紧固螺栓分为两段，第一段较短，为无螺纹光轴，用于顶入左/右顶块的光孔；第二段较长且有螺纹，可旋入左/右夹持块前侧挡板的螺纹孔；左/右紧固螺栓中心开有通孔，以避免左/右紧固螺栓顶入左/右顶块的光孔后出现盲孔，防止盲孔内的空气受热膨胀，影响平板试样装夹的稳定性。
[0014]优选的，左/右楔形通槽的顶面向前略有延伸，以增加楔形面的面积。
[0015]优选的，所述夹具部件中配合的楔形面对应的楔形角均相等，楔形角为4
°
～7
°
。
[0016]优选的，该夹具的所有零件选用的材料是耐高温、高强度材料，包括高温合金、陶瓷材料。
[0017]一种复合材料缺口平板高温剪切测试方法，包括如下步骤：
[0018]步骤1：将两个导轨安装在基座的导轨孔中，将右夹持块通过导轨安装在基座上；
[0019]步骤2：将安装垫块垫在右夹持块下面，使右夹持块的右长方形通槽的底面高度与左夹持块的左长方形通槽的底面高度相同；
[0020]步骤3：将缺口平板试样放在左长方形通槽和右长方形通槽内，调整缺口平板试样位置，使缺口位置居中，缺口平板试样宽度方向的侧面紧靠在左长方形通槽和右长方形通槽的垂直侧面；
[0021]步骤4：将右楔形顶块后下方的两个垂直面顶在缺口平板试样的上侧面和前侧面，沿缺口平板试样长度方向向内推动右楔形顶块，使右楔形顶块的楔形面与右楔形通槽的楔形面紧密贴合；将左楔形顶块后下方的两个垂直面顶在缺口平板试样的上侧面和前侧面，沿缺口平板试样长度方向向内推动左楔形顶块，使左楔形顶块的楔形面与左楔形通槽的楔形面紧密贴合；
[0022]步骤5：将左/右紧固螺栓旋入左/右夹持块的螺纹孔，调整左/右顶块的位置，使左/右紧固螺栓的前端光轴顶入左/右顶块的光孔；旋紧左/右紧固螺栓，使左/右顶块牢固顶在左/右楔形顶块上；
[0023]步骤6：将测试夹具放置在试验平台上，移去安装垫块，准备升温、开始试验。
[0024]其中，试验过程中，右夹持块向下移动，带动右楔形顶块和缺口平板试样右侧部分向下移动，实现对缺口平板试样施加剪切载荷；
[0025]其中，夹具首次安装后，导轨和右夹持块不用拆卸；缺口平板试样再次安装时只需从步骤2开始。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的优点是：通过采用楔形顶块定位、约束平板试样的方式，能够对缺口平板试样进行完全固定，解决了试样装夹不稳、试验过程容易失稳侧滑的问题，保证缺口平板试样受到纯剪切载荷，从而确保剪切试验的成功和试验结果的准确性。并
且测试夹具型式简单，夹具尺寸小，能够应用于高温环境下缺口平板的剪切测试。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例中分解夹具的正三轴测图。
[0028]图2是本专利技术实施例中夹具组装后的正等测图。
[0029]图3是本专利技术实施例中夹具组装后的正视图和左向剖视图。
[0030]图4是本专利技术实施例中夹具组装后的正视图和俯向剖视图。
[0031]图5是本专利技术实施例中夹具组装后的俯视图和正向剖视图。
[0032]图6是本专利技术实施例中右夹持块的正三轴测图。
[0033]图7是本专利技术实施例中导轨的正三轴测图。
[0034]图8是本专利技术实施例中基座和左夹持块的正三轴测图。
[0035]图9是本专利技术实施例中缺口平板试样的正视图。
[0036]图10是本专利技术实施例中右楔形顶块的正三轴测图。
[0037]图11是本专利技术实施例中左楔形顶块的正三轴测图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合材料缺口平板高温剪切测试夹具，其特征在于，包括左夹持块、右夹持块、基座、导轨、安装垫块，所述左夹持块固定在所述基座上的左侧，所述导轨设置在基座上的右侧，所述右夹持块通过导轨安装在基座上，所述安装垫块垫在所述右夹持块下方，使得所述左夹持块和右夹持块的夹持口的底部平齐，便于安装待测试的缺口平板试样，缺口平板试样安装完毕后移去安装垫块，对右夹持块进行增加载荷，实现对缺口平板试样施加剪切载荷。2.根据权利要求1所述的复合材料缺口平板高温剪切测试夹具，其特征在于，还包括左楔形顶块、左顶块、左紧固螺栓、右楔形顶块、右顶块、右紧固螺栓；所述左夹持块的中部开有左长方形通槽，左长方形通槽的高度略小于缺口平板试样的宽度，左长方形通槽后上方开有左楔形通槽，左楔形通槽的底面和后方侧面分别为水平、垂直的平面，左楔形通槽的顶面为有楔形角的平面，楔形角沿缺口平板试样长度方向并且楔形角朝外；所述左楔形顶块后下方分别为水平和垂直的平面，用于固定缺口平板试样，左楔形顶块上表面为楔形面，能够与左楔形通槽的顶面配合，左楔形顶块前部侧面为楔形面，楔形角沿缺口平板试样长度方向并且楔形角朝内；左顶块的后侧为楔形面，与左楔形顶块的楔形面配合，通过左紧固螺栓顶住左顶块，进而固定左楔形顶块；所述右夹持块的中部开有右长方形通槽，右长方形通槽与左长方形通槽左右对称，右楔形顶块、右顶块、右紧固螺栓与左楔形顶块、左顶块、左紧固螺栓左右对称。3.根据权利要求1所述的复合材料缺口平板高温剪切测试夹具，其特征在于，所述导轨可拆卸安装在所述基座上，所述基座的右侧设置有两个导轨孔，所述导轨安装在所述导轨孔内。4.根据权利要求1所述的复合材料缺口平板高温剪切测试夹具，其特征在于，所述安装垫块垫在所述右夹持块下方，使得所述左夹持块和右夹持块的夹持口左右对称。5.根据权利要求2所述的复合材料缺口平板高温剪切测试夹具，其特征在于，左/右长方形通槽前侧的挡板平面开有两个螺纹孔，用于旋入左/右紧固螺栓。6.根据权利要求2所述的复合材料缺口平板高温剪切测试夹具，其特征在于，所述左/右紧固螺栓分为两段，第一段较短，...
【专利技术属性】
技术研发人员：腾雪峰，宋超，石多奇，屈帅镔，陆铭慧，胡晓安，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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