压剪复合加载试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供压剪复合加载试验装置，其包括长度可伸缩的上、下横梁、位置可调节地固定于横梁上的加载头、四块试件补强板、八个连杆，其中，试件的四边相对八个连杆轴对称。该试验装置能够连续调节压剪比、降低对试件的尺寸要求、设计轻量化，并对液压作动系统的适应性加强。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供压剪复合加载试验装置，其包括长度可伸缩的上、下横梁、位置可调节地固定于横梁上的加载头、四块试件补强板、八个连杆，其中，试件的四边相对八个连杆轴对称。该试验装置能够连续调节压剪比、降低对试件的尺寸要求、设计轻量化，并对液压作动系统的适应性加强。【专利说明】压剪复合加载试验装置
本专利技术涉及航空复合材料结构力学试验装置，更具体地涉及一种压剪复合加载试验装置。
技术介绍
复合材料广泛用于航空领域，对促进结构的轻量化、整体化和高性能化起到了很大的作用。但是复合材料制造的离散型和计算分析经典理论不完善性决定了复合材料结构设计要以试验为基础。一些标准的试验已经有了相关的ASTM标准，但是非标的试验还需要研究和积累。对于复合材料的零件来说，承拉能力远大于承压，承压会出现屈曲和压损等问题。另外，对于复合材料长桁加筋壁板结构来说，很少仅仅是单轴的压缩，一般长桁的压缩与蒙皮剪切都是共存的。单轴的压缩国内的科研院所都有一定的试验基础，但是压剪复合的试验还没有根本的突破。国内的大学、科研机构和工程设计单位对压剪复合加载技术进行了一定研究，并且开发出适用于某些特定对象压剪复合力学测试的装置:如针对胶结界面的压缩剪切性能测试装置、对矩形板压缩剪切性能测试装置、对复合材料层板的压缩剪切性能测试。这些装置大多通过机械方法，利用杠杆原理，对矩形或狭长带形试片进行对角线加载以模拟剪力，并且同时在轴向进行加载，如由汪勇等专利技术人提出的专利技术名称为“拉剪压剪复合加载试验装置”的中国专利申请公开说明书CN1670503A。此种思路是科学的和简洁的。然而，现今了解到的此类装置在适用上仍存在局限性，如不能调节或很有限地调节压剪t匕、只能针对特定尺寸的试件进行试验、对试验件精度要求较高且不容易满足、结构过重而使装夹变得困难等。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种新型的压剪复合加载试验装置，其能够方便有效地调节压剪比、降低了对试件的尺寸要求、设计轻量化从而减少了整个装置的重量、且不必使用液压作动系统进行加载，提高了装置的适应性，大大减少了成本。为此，根据本专利技术的一个方面，提供一种压剪复合加载试验装置，其中，包括:上、下横梁，其分别为长度可伸缩结构；两个加载头，其分别位置可调节地固定于所述上、下横梁上；四块补强板，其包括左、右侧接补强板和上、下端接补强板，其中，左、右侧接补强板分别从矩形的试件的左右两侧在铰接点处连接于其上；上、下端接补强板分别从试件的上下两端在铰接点处连接于其上；八个连杆，其为长度可伸缩结构包括一对侧接上连杆、一对端接上连杆、一对侧接下连杆和一对端接下连杆，每个连杆都为长度可伸缩结构，其中，一对侧接上连杆的上端分别从上横梁的左端的两侧枢接于其上，下端分别从左侧接补强板的两侧枢接于其上；一对端接上连杆的上端分别从上横梁的右端的两侧枢接于其上，下端分别从下端接补强板的两侧枢接于其上；一对侧接下连杆的下端分别从下横梁的右端的两侧枢接于其上，上端分别从右侧接补强板的两侧枢接于其上；一对端接下连杆的下端分别从下横梁的左端的两侧枢接于其上，上端分别从上端接补强板的两侧枢接于其上。在本专利技术的该方面，由于加载头在横梁上的位置可调节，因而压剪比可以进行连续调节；在横梁承受主要弯矩的情况下，四个连杆主要承受轴拉，因而设计可以轻量化，从而减少了整个装置的重量；该试验装置能在普通力学试验机上进行，不必一定使用液压作动系统，避免了试验机承受侧向载荷，提高了适应性，大大减少了成本；由于横梁和连杆都为可变长度的伸缩结构，装置对于不同人寸的试验件具有通用性，并且能较好包容试验件的制造误差。优选地，每个加载头包括套设于相应的所述横梁上的框型滑块和位于框型滑块上并垂直于相应的横梁且远离试件延伸的加载圆棒，加载圆棒适于配合试验机的液压夹头。加载头能在横梁上连续滑动，故压剪比可以通过调节X、y长度之比连续调节。优选地，框型滑块的一侧上设置有第一销孔，上、下加载头分别通过穿过第一销孔而抵接上、下横梁的第一限位销而相对上、下横梁止动。有了第一限位销和第一销孔的配合，当调整好加载头在横梁上的位置时，可以有效地将加载头固定在横梁上。优选地，上、下横梁中的每一个都包括带有中心滑孔的主横梁和带有与中心滑孔配合的滑杆的副横梁，主横梁上还设有第二销孔，通过穿过第二销孔并抵接滑杆的第二限位销而使主横梁相对副横梁止动。通过这种结构，上下横梁都可根据实际需要进行长度伸缩并在调整好长度后将主横梁和副横梁彼此固定。优选地，主横梁和副横梁每一个的末端都设置有贯穿其两侧的第三销孔，在每个连杆的一端都设置有贯穿其两侧的第四销孔，第三连接销穿过对应的第三销孔和第四销孔。这些结构有利于横梁和连杆通过连接销的连接和固定。优选地，每个连杆都包括带有中心螺纹孔的主连杆和带有与中心螺纹孔螺接的螺纹的副连杆。通过这种结构，每个连杆都可容易且有效地进行长度伸缩调节，以适用实际应用。优选地，主连杆的远离副连杆的一端被锪平并设置有贯穿其两侧的第四销孔。优选地，副连杆的远离主连杆的一端被锪平并设置有贯穿其两侧的第五销孔，上述补强板上设置有第六销孔，第四连接销贯穿第五销孔和第六销孔而将副连杆连接至这些补强板。这些结构有利于连杆和补强板通过连接销的连接和固定。通过参考下面所描述的实施方式，本专利技术的这些方面和其他方面将会得到清晰地阐述。【专利附图】【附图说明】本专利技术的结构和操作方式以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件:图1是根据本专利技术的优选实施方式的压剪复合加载试验装置的示意图；图2是图1所示压剪复合加载试验装置的加载力学分析示意图；图3是图1所示压剪复合加载试验装置的安装有加载头的可变长度上横梁的示意图；图4是图3所示安装有加载头的可变长度横梁的后视图；图5是图1所示压剪复合加载试验装置的可变长度连杆的结构示意图；图6是图5所示可变长度连杆的主视图；图7是图6所示可变长度连杆的分解图。【具体实施方式】根据要求，这里将披露本专利技术的【具体实施方式】。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本专利技术的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本专利技术的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。应当注意到，在本文中，用于解释所揭露实施方式的各个部分的结构和动作的方向表示，诸如上、下、左、右，等等，并不是绝对的，而是相对的。当所揭露实施方式的各个部分位于图中所示位置时，这些表示是合适的。如果所揭露实施方式的位置或参照系改变，这些表示也要根据所揭露实施方式的位置或参照系的改变而发生改变。该专利技术基于某复合材料加筋壁板的选型试验中遇到的压缩剪切复合加载工况的背景，设计了一种能够广泛应用于该类试验的压剪复合加载装置。该装置原理明确，结构简洁，效率高，成本低，适应性强，能用于金属或复合材料制成的壁板类、面板类、块体材料或结构的压剪试验。该装置可以通过杠杆原理和滑块设计，调节加载点的位置，从而实现压剪比的连续调节。通过连杆的变长度调节和衡量的变长度调节，可以适应不同大小的试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压剪复合加载试验装置，其特征在于，包括:上、下横梁(10，12)，其分别为长度可伸缩结构;两个加载头(20)，其分别位置可调节地固定于所述上、下水平横梁(10，12)上;四块补强板，其包括左、右侧接补强板(30，32)和上、下端接补强板(34，36)，其中，所述左、右侧接补强板(30，32)分别从矩形试件(1)的左右两侧在铰接点(201，202)处连接于其上;所述上、下端接补强板(34，36)分别从所述试件(1)的上下两端在铰接点(204，206)处连接于其上;八个连杆，其包括一对侧接上连杆(40)、一对端接上连杆(42)、一对侧接下连杆(44)和一对端接下连杆(46)，每个连杆都为长度可伸缩结构，其中，所述一对侧接上连杆(40)的上端分别从所述上横梁(10)的左端的两侧枢接于其上，下端分别从所述左侧接补强板(30)的两侧枢接于其上;所述一对端接上连杆(42)的上端分别从所述上横梁(10)的右端的两侧枢接于其上，下端分别从所述下端接补强板(36)的两侧枢接于其上;所述一对侧接下连杆(44)的下端分别从所述下横梁(12)的右端的两侧枢接于其上，上端分别从所述右侧接补强板(32)的两侧枢接于其上;所述一对端接下连杆(46)的下端分别从所述下横梁(12)的左端的两侧枢接于其上，上端分别从所述上端接补强板(34)的两侧枢接于其上;其中，所述试件(1)的四边相对所述八个连杆轴对称。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆飞，王一飞，赵毅，吴承思，吴扬，季佳佳，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：