复合材料开孔结构的孔边应力检测系统技术方案

一种复合材料开孔结构的孔边应力检测系统，其包括孔边预紧力加载单元、剪切单元和测量单元，孔边预紧力加载单元包括基座、步进电机、传动装置和加载螺钉，剪切单元包括调速电机、传动控制系统、第一装夹头、第二装夹头、框架、第一支架和第二支架，待测试的试件安装于第一装夹头和第二装夹头上，测量单元采用光栅云纹干涉仪，光栅云纹干涉仪设于框架上。本实用新型专利技术中设置步进电机对试样进行预紧加载，而由调速电机施加剪切作用力，在第一装夹头和第二装夹头上设有两个方向的刻度线，不但可以对待测试件施加剪切载荷和/或孔口预紧力，而且可以对钻孔前后试件和光栅进行精确定位，消除了钻孔带来的位置改变造成的误差。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及复合材料力学参量测量
，具体是一种复合材料开孔结构的孔边应力检测系统。
技术介绍
复合材料结构件，因其具有高比强度、高比刚度、优良的减振性、耐疲劳、抗腐蚀等优点，应用日益广泛。出于安装仪器、检查维护、拆装的需要，在复合材料结构上就开有不同形状的孔。对于复合材料开孔结构来说，由于塑性变形，复合材料的相对脆性，孔边应力释放较少，特别突出的一个问题就是有载孔孔边区域的应力集中。开孔后部分碳纤维被完全切断，在荷载作用下，孔口附近会产生分层开裂损伤，使得孔口附近的应力有着明显的增大，对结构安全是潜在威胁，同时，对复合材料结构的承载能力、使用寿命也产生严重不良影响。为了更好研究复合材料开孔孔边力学性能，通过实验手段获得试件的应力场是力学研究中非常重要的基础工作。相移云纹干涉方法对结构的变形做直接测量，可得到孔边任意一点的位移信息。这种方法不受结构的变形程度、温度、时间、频率或速度的影响，因此，在其他实验方法不能解决的问题中，发挥重要作用。但是，试件及光栅在钻孔前后精确复位定位、试件载荷施加等存在问题，都给云纹法测量复合材料孔边应力分布带来了一定困难。专利技术内容本技术的目的在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种复合材料开孔结构的孔边应力检测系统，其特征在于：其包括孔边预紧力加载单元、剪切单元和测量单元，所述孔边预紧力加载单元包括基座（１４）、步进电机（１１）、传动装置（１２）和加载螺钉（１３），步进电机（１１）设置在基座（１４）上，传动装置（１２）的输入端与步进电机轴相连接，加载螺钉（１３）设置在传动装置（１２）的动力输出端，所述剪切单元包括调速电机（２１）、传动控制系统（２２）、第一装夹头（２６）、第二装夹头（２７）、框架（２３）、第一支架（２４）和第二支架（２５），待测试的试件（５）安装于第一装夹头（２６）和第二装夹头（２７）上，待测试的试件（５）上设有加载螺钉（１３）拧入的孔，框架（２...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：铁瑛，李成，徐平，赵华东，郑艳萍，黄从奎，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：实用新型
国别省市：41