一种纤维单向板拉-压疲劳的测试方法技术

本发明专利技术涉及一种纤维单向板拉

【技术实现步骤摘要】
一种纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法


[0001]本专利技术涉及测试
，尤其是涉及一种纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法
。

技术介绍

[0002]复合材料及其构件在使用过程中，由于应力和环境因素影响会产生损伤乃至破坏，其中，疲劳损伤是其主要破坏形式之一，疲劳损伤造成材料和结构性能严重衰减，大大降低复合材料部件的使用寿命，甚至会造成灾难性后果
。
近年来，新能源风电产业蓬勃发展，风电叶片的动态疲劳性能在叶片长期运行中起关键作用
。
所以，对复合材料及其制件的抗疲劳性能进行研究是极为重要的
。
[0003]拉
‑
压疲劳是指材料或构件在交变拉
‑
拉载荷或交变压
‑
压荷载作用下发生刚度损失或失效的过程
。
随着受到连续交变荷载的时间增加，材料后构件的结构将发生改变，直至产生脆性断裂
、
分层
、
剪切
、
劈裂或挤压等破坏
。
目前，对于纤维增强复合材料拉
‑
压疲劳性能测试方法的国家标注主要有
GB/T 35465.4
，在不同的应力加载后，可以获得对应试件的循环次数，但是无法获得该试件在不同应力下，均满足国标对拉
‑
压疲劳性能的要求
。
再有，现有的国标中的夹持件夹持板体的凹槽处，易出现扭曲和失稳现象的发生，平行样的数据偏差大<br/>。
[0004]因此，针对上述问题本专利技术急需提供一种纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法，通过纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法的提出以解决在不同的应力加载后，可以获得对应试件的循环次数，但是无法获得该试件在不同应力下，均满足国标对拉
‑
压疲劳性能的要求；再有，现有的国标中的夹持件夹持板体的凹槽处，易出现扭曲和失稳现象的发生，平行样的数据偏差大的技术问题
。
[0006]本专利技术提供的纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法，包括如下步骤：
[0007]制备试件；
[0008]加工夹持件，夹持件包括两个形状相同的夹板，其中，各夹板的相对侧面对称设有内衬板，两内衬板对称设有安装槽，各安装槽的顶端和底端贯通对应衬板的顶端和底端，各安装槽内安装有柔性垫块，两夹板通过可拆卸连接件连接于一体；
[0009]将试件与夹持件装配，获得装配件，可拆卸连接件的锁紧压力小于
1MPa
；
[0010]将装配件放置于试验机上，使得板体的两端包裹后分别与试验机的夹头连接，按照设定应力值
σ
进行加载，加载同时采用冷风机对试件降温处理，获得试件的循环次数，其中设定的应力值
σ
包括至少4个应力值，各设定的应力值下三个试件平行进行测试；
[0011]将获得的各试件的循环次数转换对应的
l og
值，将对应的设定应力值
σ
转换为应力幅值
σ
a
，制作曲线，计算曲线斜率，进而获得材料常数
m
；其中，
σ
a
＝
(
σ
max
‑
σ
min)/2
，
σ
max
为单次试件测试过程中的最大应力值，
σ
min
为单次试件测试过程中的最小应力值，单位为
MPa。
[0012]优选地，安装槽的深度为
50mm
，柔性垫块的厚度为
100mm。
[0013]优选地，夹头与试件夹紧状态下，试件的纵向中心轴线与夹头的纵向中心轴线重合
。
[0014]优选地，采用冷风机对装配件进行降温处理
。
[0015]优选地，柔性垫块的材质为聚四氟乙烯
。
[0016]优选地，夹板的材质为金属
。
[0017]优选地，各夹板呈工字型
。
[0018]优选地，夹板的长度为板体的长度的
1/3。
[0019]优选地，冷风机的出风口与板体的间的距离为
130mm
‑
150mm。
[0020]优选地，试件包括呈长方形的板体，板体中心位置的两侧对称设有弧形凹口，其中，板体的长度为
200mm
，板体的宽度为
40mm
，板体中心位置的宽度为
10mm
，板体的厚度为
20mm
；用无纺布包裹板体的两端
。
[0021]本专利技术提供的一种纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法与现有技术相比具有以下进步：
[0022]1、
本专利技术通过纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法，在加载不同应力后，可以获得对应试件的循环次数，将获得的各试件的循环次数转换对应的
l og
值，将对应的设定应力值
σ
转换为应力幅值
σ
a
，制作曲线，计算曲线斜率，进而获得材料常数
m
，材料常数
m
可以用于对纤维增强单向板拉
‑
压疲劳在多个应力加载后的整体的直观评价，
m
值大于
10,
表明对应的试件在多个应力加载后均能满足国标要求的拉
‑
压疲劳性能，可以快速获得试件的性能，提高研发效率
。
[0023]2、
本专利技术提供的夹持件，夹持件用于夹持试件的前端平面和后端平面，区别于国标的夹持凹槽位置，贴合面更好控制，同时保证试件在拉伸过程中，不会出现扭曲和失稳现象的发生，平行样数据偏差小，保证数据的准确性
。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0025]图1为本专利技术的纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法步骤框图；
[0026]图2为本专利技术中所述试件的结构示意图
(
立体图
)
；
[0027]图3为本专利技术中所述夹持件与试件的装配图
(
立体图
)
；
[0028]图4为本专利技术中所述夹持件与试件装配后与试验机的连接的结构示意图
(
立体图
)。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：制备试件；加工夹持件，夹持件包括两个形状相同的夹板
(2)
，其中，各夹板
(2)
的相对侧面对称设有内衬板
(201)
，两内衬板
(201)
对称设有安装槽
(202)
，各安装槽
(202)
的顶端和底端贯通对应衬板
(201)
的顶端和底端，各安装槽
(202)
内安装有柔性垫块
(203)
，两夹板
(201)
通过可拆卸连接件
(204)
连接于一体；将试件与夹持件装配，获得装配件，可拆卸连接件
(203)
的锁紧压力小于
1MPa
；将装配件放置于试验机
(3)
上，使得板体
(1)
的两端包裹后分别与试验机的夹头连接，按照设定应力值
σ
进行加载，加载同时采用冷风机
(4)
对试件降温处理，获得试件的循环次数，其中设定的应力值
σ
包括至少4个应力值，各设定的应力值下三个试件平行进行测试；将获得的各试件的循环次数转换对应的
log
值，将对应的设定应力值
σ
转换为应力幅值
σ
a
，制作曲线，计算曲线斜率，进而获得材料常数
m
；其中，
σ
a
＝
(
σ
max
‑
σ
min)/2
，
σ
max
为单次试件测试过程中的最大应力值，
σ
min
为单次试件测试过程中的最小应力值，单位为
MPa。2.
根据权利要求1所述的纤维单向板拉
‑
压疲劳的测试方法，其特征在于：安装槽
(202)
的深度为
50mm
，柔性垫块
(203)...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭兴财，杨德旭，辛婷婷，吴一凡，杨节标，姚颖芳，魏海星，白天明，
申请(专利权)人：中国建材集团有限公司，
类型：发明
国别省市：