复合材料压-压疲劳性能的测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种复合材料压

【技术实现步骤摘要】
复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置及其测试方法


[0001]本专利技术属于复合材料疲劳力学性能测试
，具体涉及一种复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置及其测试方法
。

技术介绍

[0002]复合材料压
‑
压疲劳试验在试验固体力学测试
、
复合材料疲劳力学性能测试等方面的研究已经取得了重要突破，在复合材料压
‑
压疲劳试验中，夹具的应用尤为重要
。
但是复合材料压
‑
压疲劳力学试验的发展，在标准试验中只提到了对试验件工作段进行扶持防失稳，并未对扶持夹具的具体形式做出详细的规定
。
由于试验件工作段的长度相对较长，通常不小于
25mm
，所以需要设计夹具对试验件工作段进行扶持防失稳，在设计夹具时要保证试验件在工作段部位破坏，避免试验件在工作段以外的其他部位破坏，从而确保试验数据的有效性
。
[0003]如果只是单纯设计一体式夹具扶持试验件工作段，由于应力集中的影响很容易导致试验件在工作段偏根部或加强片部位疲劳破坏，从而导致试验数据无效
。
一体式夹具的这些缺点在很大程度上影响了该项技术在复合材料压
‑
压疲劳试验方面的发展以及在工程应用方面的拓展
。
因此，需要开发一种新型的复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置及其测试方法，从而能够更准确的表征复合材料压
‑
压疲劳的力学性能，提高压
‑
压疲劳试验的成功率
。
[0004]授权公告号为
CN219265884U
的技术专利公开了一种复合材料疲劳测试稳定工装，包括
L
型上固定板
、
上动板
、
上夹持块
、L
型下固定板
、
下动板和下夹持块，
L
型上固定板和
L
型下固定板呈中心对称分布，测试样条的上部设置于
L
型上固定板的水平段与上夹持块之间，
L
型上固定板的垂直段内侧设有第一导轨，第一导轨内设置有若干第一滚珠，
L
型上固定板的垂直段内侧与上动板之间设置若干第一弹簧，上动板相对
L
型上固定板的一侧设有第二导轨；测试样条的下部设置于
L
型下固定板的水平段与下夹持块之间，
L
型下固定板的垂直段内侧设有第三导轨，第三导轨内设置有若干第二滚珠，
L
型下固定板的垂直段内侧与下动板之间设置若干第二弹簧，下动板相对
L
型下固定板的一侧设有第四导轨，测试样条的中部设置于上动板与下动板之间，且上动板与下动板之间通过锁紧螺栓固定
。
该技术方案直接在测试样条中部的两侧设置带有滚珠的刚性材质结构对其进行保护，即仅在测试样条工作段的两侧各夹持一个夹具，虽然防失稳效果优于弹性体垫片，但是在疲劳测试过程中，仍然会在测试样条工作段偏根部的位置破坏，即不会在工作段中间部位破坏，从而导致试验数据无效，而且该工装结构复杂，不具有普适性
。
[0005]授权公告号为
CN218003085U
的技术专利公开了一种防失稳夹具，包括紧固单元
、
夹持板单元
、
长夹板单元和短夹板单元，试件两端分别通过长夹板单元和短夹板单元夹持，长夹板单元的凸起端与短夹板单元的凹槽端配合，试件
、
长夹板单元和短夹板单元通过紧固单元和夹持板单元固定连接
。
该技术方案仅适用于为金属断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率测试试验预制裂纹，不适用于复合材料压
‑
压疲劳性能的测试
。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置，包括复合材料试验件
、
加强片
、
第一组夹具和第二组夹具，所述复合材料试验件的中间部位为工作段，所述复合材料试验件的两边部位分别为第一夹持段和第二夹持段，所述第一夹持段和所述第二夹持段的上下两个平面上均设置所述加强片；所述第一组夹具夹持在所述第一夹持段和与所述第一夹持段相连接的所述工作段上，所述第二组夹具夹持在所述第二夹持段和与所述第二夹持段相连接的所述工作段上，所述第一组夹具和所述第二组夹具沿所述工作段长度方向形成一定距离
。
[0007]优选的是，所述复合材料试验件由聚合物基复合材料制成，其长度为
130
‑
150mm、
宽度为
10
‑
15mm、
厚度为2‑
4mm
；所述工作段的长度为
25
‑
30mm
，所述第一夹持段和所述第二夹持段的长度相同
。
[0008]在上述任一方案中优选的是，所述加强片由聚合物基复合材料
、
金属材料或玻璃钢制成，其长度与所述第一夹持段和所述第二夹持段的长度相同
、
宽度与所述复合材料试验件的宽度相同
、
厚度为1‑
2mm。
[0009]在上述任一方案中优选的是，所述第一组夹具和所述第二组夹具沿所述工作段长度方向的距离为5‑
10mm
，即所述工作段中间部位5‑
10mm
的区域未被所述第一组夹具和所述第二组夹具夹持
。
[0010]在上述任一方案中优选的是，所述第一组夹具和所述第二组夹具均包括第一夹持模块
、
第二夹持模块和紧固螺栓，所述第一夹持模块与所述第二夹持模块相对放置，且通过所述紧固螺栓进行固定
。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述第一夹持模块和所述第二夹持模块的中间部位均设置工作段夹持槽和夹持段夹持槽，所述第一夹持模块和所述第二夹持模块的两边部位分别设置一个螺栓孔，所述螺栓孔与所述紧固螺栓相吻合
。
[0012]在上述任一方案中优选的是，所述工作段夹持槽和所述夹持段夹持槽呈阶梯结构，二者相连接部位的两个侧面分别设置一个弧形过渡槽；所述工作段夹持槽和所述夹持段夹持槽的宽度相同，且与所述复合材料试验件的宽度相同，所述工作段夹持槽的槽深小于所述夹持段夹持槽的槽深，且二者的差值与所述加强片的厚度相同
。
[0013]在上述任一方案中优选的是，所述工作段夹持槽与所述工作段相吻合，所述夹持段夹持槽与所述夹持段相吻合；所述工作段夹持槽的长度为所述夹持段夹持槽长度的
0.5
‑
0.8
倍
。
[0014]在上述任一方案中优选的是，所述第一夹持模块和所述第二夹持模块均由不锈钢材料制成，所述工作段夹持槽与所述工作段之间设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置，其特征在于：包括复合材料试验件
、
加强片
、
第一组夹具和第二组夹具，所述复合材料试验件的中间部位为工作段，所述复合材料试验件的两边部位分别为第一夹持段和第二夹持段，所述第一夹持段和所述第二夹持段的上下两个平面上均设置所述加强片；所述第一组夹具夹持在所述第一夹持段和与所述第一夹持段相连接的所述工作段上，所述第二组夹具夹持在所述第二夹持段和与所述第二夹持段相连接的所述工作段上，所述第一组夹具和所述第二组夹具沿所述工作段长度方向形成一定距离
。2.
根据权利要求1所述的复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置，其特征在于：所述复合材料试验件由聚合物基复合材料制成，其长度为
130
‑
150mm、
宽度为
10
‑
15mm、
厚度为2‑
4mm
；所述工作段的长度为
25
‑
30mm
，所述第一夹持段和所述第二夹持段的长度相同
。3.
根据权利要求2所述的复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置，其特征在于：所述加强片由聚合物基复合材料
、
金属材料或玻璃钢制成，其长度与所述第一夹持段和所述第二夹持段的长度相同
、
宽度与所述复合材料试验件的宽度相同
、
厚度为1‑
2mm。4.
根据权利要求3所述的复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置，其特征在于：所述第一组夹具和所述第二组夹具沿所述工作段长度方向的距离为5‑
10mm
，即所述工作段中间部位5‑
10mm
的区域未被所述第一组夹具和所述第二组夹具夹持
。5.
根据权利要求4所述的复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置，其特征在于：所述第一组夹具和所述第二组夹具均包括第一夹持模块
、
第二夹持模块和紧固螺栓，所述第一夹持模块与所述第二夹持模块相对放置，且通过所述紧固螺栓进行固定
。6.
根据权利要求5所述的复合材料压
‑
压疲劳性能的测试装置，其特征在于：所述第一夹持模块和所述第二夹持模块的中间部位均设置工作段夹持槽和夹持段夹持槽，所述第一夹持模块和所述第二夹持模块的两边部位分别设置一个螺栓孔，所述螺栓孔与所述紧固螺栓相吻合
。7.
根据权利要求6所述的复合材料压
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：马丽婷，王海鹏，
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：