一种适用于复合材料扭转实验的试样夹持区装配装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于复合材料扭转实验的试样夹持区装配装置，包括复合材料圆管、外接金属构件和金属内支撑件。本实用新型专利技术通过改变结构对复合材料圆管进行夹持固定，可以有效消除传统手工缠绕纤维布用力不匀导致的纤维布缠绕层之间连接不紧密、形状不易固定，进而导致复合材料圆管在扭转加载过程中仍然出现打滑以及夹持区损伤的缺点。本实用新型专利技术通过在复合材料圆管两端夹持区内部连接空心的金属内支撑件，外接内圆外六边形金属构件构筑复合材料圆管扭转试样。金属内支撑件空心的作用是作为通气孔排除复合材料圆管的内部空气，同时达到保护作为试样的复合材料圆管的效果。外接金属件外六边形的设计可以保障其节点扭转偏移角小，能够承受较大扭矩，同时也能满足三爪式夹头夹住复合材料圆管时的均匀受力。足三爪式夹头夹住复合材料圆管时的均匀受力。足三爪式夹头夹住复合材料圆管时的均匀受力。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于复合材料扭转实验的试样夹持区装配装置


[0001]本技术涉及机械元件
，具体是一种适用于复合材料扭转实验的试样夹持区装配装置。

技术介绍

[0002]在扭转试验过程中，圆管结构试样往往会出现夹持区打滑的情况，而过于加大扭转试验机夹头的紧度，会对试样造成损伤，特别是薄壁圆管会形成应力集中的情况，影响试验数据的准确性甚至是导致试验失败。为避免这种情况的发生，保证试验顺利进行，有必要对扭转试样的端部夹持区进行设计优化。
[0003]而在试样两端手工缠绕纤维布并进行胶接复合是当前优化扭转试样两端常用的方法，但是手工缠绕通常用力不匀，导致纤维布缠绕层之间连接不紧密，形状不易固定，与树脂复合后仍然出现打滑以及夹持区损伤的情况。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就在于提供一种适用于复合材料扭转实验的试样夹持区装配装置，改进现有的夹持装配技术方案，在保障牢固夹持的基础上，避免三爪式夹头损伤复合材料圆管试样。
[0005]为了实现所述技术目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种适用于复合材料扭转实验的试样夹持区装配装置，包括复合材料圆管，其为两端开口的中空圆柱体管状结构，两端开口外壁均活动套设有外接金属构件，内壁均活动连接有金属内支撑件；
[0007]所述外接金属构件和金属内支撑件均为两端开口的中空管状结构，且外接金属构件和金属内支撑件的长度均小于复合材料圆管的二分之一，大于扭转试验机卡盘进深长度，外接金属构件的截面呈内圆外正六边形，且外接金属构件的内壁紧密贴合于复合材料圆管外壁，复合材料圆管的内壁紧密贴合于金属内支撑件的外壁。
[0008]优选的，所述复合材料圆管和金属内支撑件的连接方式为胶接，所述复合材料圆管和外接金属构件的连接方式为胶接。
[0009]优选的，所述复合材料圆管和金属内支撑件之间通过双组分复合材料胶粘剂保持胶接，胶接厚度为1mm~2.5mm，且金属内支撑件的外径9mm~26mm，壁厚2mm~6mm。
[0010]优选的，所述复合材料圆管和外接金属构件之间通过高强度环氧树脂保持胶接，胶接厚度为1mm~2.5mm，环氧树脂剪切强度不小于60MPa，所述复合材料圆管外径为20mm~30mm，壁厚1mm~3mm，外接金属构件内圆直径为22mm~35mm，外六边形对边尺寸为26mm~39mm。
[0011]优选的，所述外接金属构件和金属内支撑件的材质为45#或304#钢。
[0012]本技术的有益效果是：
[0013]1、本技术通过改变结构对复合材料圆管进行夹持固定，工作人员先将金属内支撑件外壁用双组分复合材料胶粘剂胶接在复合材料圆管的两端内壁，在室温状态下静置
24小时，然后用密封胶和真空袋膜将两个外接金属构件的一端密封，防止树脂流出，然后将两个外接金属构件的内壁用高强度环氧树脂分别胶接在复合材料圆管两端的外壁，最后将固定好的复合材料圆管、外接金属构件和金属内支撑件放入烘箱中进行固化工作即可，对于复合材料圆管这样的薄壁圆管，采用金属构件进行夹持，可以有效地消除传统手工缠绕纤维布用力不匀导致的纤维布缠绕层之间连接不紧密、形状不易固定，进而导致复合材料圆管与树脂复合后仍然出现打滑以及缠绕布损伤的缺点，由于市面上采用的三爪式夹头对于壁厚较小的复合材料圆管来说，依然可能出现复合材料圆管端头在三爪式夹头的作用力下出现径向变形甚至是压溃破坏的情况，本技术通过在复合材料圆管两端夹持区内部连接空心的金属内支撑件，外接内圆外六边形金属构件构筑复合材料圆管扭转试样，金属内支撑件空心的作用是作为通气孔排除复合材料圆管的内部空气，同时达到保护作为试样的复合材料圆管的效果，同时外接金属件外六边形设计可以保障其节点扭转偏移角小，能够承受较大扭矩，且能满足三爪式夹头夹住复合材料圆管时的均匀受力。
[0014]2、本技术含有双组分复合材料胶粘剂和高强度环氧树脂，采用胶接方式完成各零部件之间的连接，可以不用另外在复合材料圆管上开孔，避免复合材料圆管二次损伤的情况发生，具有连接效率高、结构轻便、耐腐蚀性好以及操作方便的优点，并通过多组实验数据严格规范胶接厚度和剪切强度，进一步提高复合材料圆管被三爪式夹头夹持时的稳定性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0016]图1为本技术的立体结构示意图；
[0017]图2为本技术的剖视结构示意图；
[0018]图3为本技术的截面结构示意图。
[0019]图中：1、复合材料圆管，2、外接金属构件，3、金属内支撑件。
具体实施方式
[0020]为使得本技术的技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。
[0022]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0023]请参阅图1
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3所示，一种适用于复合材料扭转实验的试样夹持区装配装置，包括复合材料圆管1，其为两端开口的中空圆柱体管状结构，两端开口外壁均活动套设有外接金属构件2，内壁均活动连接有金属内支撑件3；
[0024]所述外接金属构件2和金属内支撑件3均为两端开口的中空管状结构，且外接金属构件2和金属内支撑件3的长度均小于复合材料圆管1的二分之一，大于扭转试验机卡盘进深长度，外接金属构件2的截面呈内圆外正六边形，且外接金属构件2的内壁紧密贴合于复合材料圆管1外壁，复合材料圆管1的内壁紧密贴合于金属内支撑件3的外壁。
[0025]所述复合材料圆管1和金属内支撑件3的连接方式为胶接，所述复合材料圆管1和外接金属构件2的连接方式为胶接；所述复合材料圆管1和金属内支撑件3之间通过双组分复合材料胶粘剂保持胶接，胶接厚度为1mm~2.5mm，且金属内支撑件3的外径9mm~26mm，壁厚2mm~6mm；所述复合材料圆管1和外接金属构件2之间通过高强度环氧树脂保持胶接，胶接厚度为1mm~2.5mm，环氧树脂剪切强度不小于60MPa，所述复合材料圆管1外径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于复合材料扭转实验的试样夹持区装配装置，其特征在于：包括复合材料圆管（1），其为两端开口的中空圆柱体管状结构，两端开口外壁均活动套设有外接金属构件（2），内壁均活动连接有金属内支撑件（3）；所述外接金属构件（2）和金属内支撑件（3）均为两端开口的中空管状结构，且外接金属构件（2）和金属内支撑件（3）的长度为均小于复合材料圆管（1）的二分之一，大于扭转试验机卡盘进深长度，外接金属构件（2）的截面呈内圆外正六边形，且外接金属构件（2）的内壁紧密贴合于复合材料圆管（1）外壁，复合材料圆管（1）的内壁紧密贴合于金属内支撑件（3）的外壁。2.根据权利要求1所述的一种适用于复合材料扭转实验的试样夹持区装配装置，其特征在于：所述复合材料圆管（1）和金属内支撑件（3）的连接方式为胶接，所述复合材料圆管（1）和外接金属构件（2）的连接方式为胶接。3.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷元慧，郑玥，
申请(专利权)人：盐城工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：