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一种 复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置

阅读：552发布：2023-01-11

专利汇可以提供一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及了一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置,用于双曲面哑铃型试验样条疲劳性试验中。其中，该抗失稳装置主要包括左固定块、右固定块和将两固定块连接在一起的紧固装置，针对国家标准的要求：抗失稳装置不应产生载荷旁路和附加载荷，本实用新型固定块上设有弹性块，该弹性块的外形尺寸根据测试样条的尺寸要求设计，材质上选用弹性材料，测试时弹性块能跟随样条一起变形，防止样条在测试过程中失稳，并且对样条不产生载荷旁路和附加载荷。，下面是一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置，用于双曲面哑铃型测试样条的试验中，包括左固定块（1）、右固定块（2）和将两固定块连接在一起的紧固装置（3），其特征在于，所述左固定块（1）和所述右固定块（2）内侧固定有弹性块（4），所述弹性块（4）为弹性材料，在测试时所述弹性块（4）根随测试样条一起变形。
2.根据权利要求1所述的复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置，其特征在于，所述左固定块（1）和所述右固定块（2）内侧设有凸起条状结构，所述凸起条状结构垂直于所述弹性块（4）的长度方向设置，且通过所述弹性块（4）上所适配的凹槽结构，实现所述弹性块（4）的安装导向。
3.根据权利要求1所述的复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置，其特征在于，所述弹性块（4）与测试样条的接触面为往外凸出的弧面结构，并且弧面结构的弧度与测试样条的弧面弧度相同。
4.根据权利要求2所述的复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置，其特征在于，所述左固定块（1）内侧壁上固定有至少四个定位销（5），所述定位销（5）设置于所述弹性块（4）两侧，与所述右固定块（2）上的相应孔位对应，用于两固定块相对运动的导向，同时也用于所述弹性块（4）相对于所述凸起条状结构的定位。
5.根据权利要求4所述的复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置，其特征在于，所述紧固装置（3）为至少四个固定螺丝，固定螺丝设置于所述右固定块（2）的定位销孔的外侧，与所述左固定块（1）上的螺纹孔对应，用于紧固所述左固定块（1）和所述右固定块（2），同时也用于所述弹性块（4）相对于所述凸起条状结构的定位。

说明书全文

一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及复合材料层合板力学性能测试领域，具体而言，涉及一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置。

背景技术

[0002] 纤维树脂基复合材料层压板以其优越的性能，应用范围在不断的扩大，因而对其力学性能的测试变得非常重要，尤其是对于能体现材料寿命的复合材料层合板的疲劳测试。根据国家标准，对于单向或多向层铺的碳纤维树脂基复合材料包括拉-拉、拉-压和压-压三种试验方式，在拉-拉试验中，复合材料显示了极其优越的抗疲劳性能，然而与一般金属材料不同，复合材料对以压为主的疲劳载荷比较敏感，容易在试验过程中产生屈曲失稳的现象，因此国标规定必要时应安装抗失稳装置，但同时也规定了该抗失稳装置不应产生载荷旁路和附加载荷。

[0003] 一般而言，目前试样经常加工成直条形或双曲面哑铃型，目前的直条试样形抗失稳装置通常由两块中间开了方孔的夹具构成，如图1、图2所示，这种夹具可以防止试样失稳，同时也不产生载荷旁路和附加载荷。然而对于双曲面哑铃型，由于其结构特征，中心部分厚度比较轻薄容易发生失稳现象，故无法采用上述中间开孔的夹具结构，目前常规的做法是使用与双曲面贴合的夹具进行夹持，防止在试验过程中产生失稳现象，然而此种结构在试样变形时会在夹具上产生一定的反作用力，相当于附加载荷，影响了试验结果的准确性。有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置，使其更具实用价值。发明内容

[0004] 鉴于此，本实用新型提出了一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置，旨在解决现有双曲面哑铃型试样抗失稳装置易产生旁路载荷和附加载荷的问题。

[0005] 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

[0006] 一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置，用于双曲面哑铃型测试样条的试验中，包括左固定块、右固定块和将两固定块连接在一起的紧固装置，其特征在于，所述左固定块和所述右固定块内侧固定有弹性块所述弹性块为弹性材料，在测试时所述弹性块根随测试样条一起变形。

[0007] 进一步地，所述所述左固定块和所述右固定块内侧设有凸起条状结构，所述凸起条状结构垂直于所述弹性块的长度方向设置，且通过所述弹性块上所适配的凹槽结构，实现所述弹性块的安装导向。

[0008] 进一步地，所述弹性块与测试样条的接触面为往外凸出的弧面结构，并且弧面结构的弧度与测试样条的弧面弧度相同。

[0009] 进一步地，所述左固定块内侧壁上固定有至少四个定位销，所述定位销设置于所述弹性块两侧，与所述右固定块上的相应孔位对应，用于两固定块的相对运动的导向，同时也用于所述弹性块相对于所述凸起条状结构的定位。

[0010] 进一步地，所述紧固装置为至少四个固定螺丝，固定螺丝设置于所述右固定块的定位销孔的外侧，与所述左固定块上的螺纹孔对应，用于紧固所述左固定块和所述右固定块，同时也用于所述弹性块相对于所述凸起条状结构的定位。

[0011] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的弹性块结构，能够在试验中根据双曲面试样的变形而发生变形，既保证了试样的稳定性又防止了旁路载荷与附加载荷的产生，保证了试验结果的精确性。

[0012] 本实用新型的提供的弹性块结构为可拆装结构，能够在固定块上根据不同的试样结构安装不同的弹性块，节约了材料，提高了装置的适用性。

[0013] 本实用新型提供的定位装置，使得固定块精确定位的同时，也防止了在试验过程中固定块左右滑动导致的紧固件松动，从而进一步提高了试验的精确度。

[0014] 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

[0015] 图1为常规直条形试样抗失稳装置示意图；

[0016] 图2为图1的侧视图；

[0017] 图3为本实用新型的抗失稳装置安装完成后的结构示意图；

[0018] 图4为本实用新型的抗失稳装置的爆炸结构示意图；

[0019] 附图标记：左固定块1、右固定块2、紧固装置3、弹性块4、定位销5。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

[0021] 一种复合材料层合板疲劳性试验用抗失稳装置，用于双曲面哑铃型测试样条的试验中，包括左固定块1、右固定块2和将两固定块连接在一起的紧固装置3，所述左固定块1和所述右固定块2内侧固定有弹性块4，所述弹性块4为弹性材料，在测试时所述弹性块4根随测试样条一起变形。如图3、图4所示，双曲面哑铃型试样条为往中间凹进的条形曲面结构，中间部分最为薄弱，因此最容易发生屈曲失稳现象，因此采用两固定块将其夹紧，夹紧后仅仅达到了防失稳的效果，却不能保证试验过程中没有旁路载荷和附加载荷的产生，因此采用了弹性块结构直接与试验样条接触，弹性块具有一定硬度，可以达到防失稳效果，在试验过程中如果试验样条发生变形，弹性块可跟随试验样条一起变形，经过多次尝试得到合适的橡胶硬度值范围，材质上选用聚氨酯弹性材料，从而大大减少了旁路载荷与附加载荷的产生，提高了试验结果的精确性。

[0022] 作为上述实施例的优选，所述左固定块1和所述右固定块2内侧设有凸起条状结构，所述凸起条状结构垂直于所述弹性块4的长度方向设置，且通过所述弹性块4上所适配的凹槽结构，实现所述弹性块4的安装导向。在试验过程中，弹性块有可能发生损坏，因此本实用新型在固定块上设置了凸起结构用于固定弹性块，同时弹性块与固定块接触的面上也设有对应的凹进结构，可方便的更换弹性块，同时如果有尺寸不一的试验样条，仅需更换相应的弹性块即可，提高了固定块的适用性。

[0023] 作为上述实施例的优选，所述弹性块4为与测试样条的接触面为往外凸出的弧面结构，并且弧面结构的弧度与测试样条的弧面弧度相同。因为弹性块本身就有弹性，由于试验样条的曲面结构，在压紧过程中如果弹性块的形状与试验样条的形状不一致，弹性块被压缩的部分就会对试验样条产生附加载荷，影像试验结果的准确性，因此采用相同结构，可以大大减少影像。

[0024] 作为上述实施例的优选，所述左固定块1内侧壁上固定有至少四个定位销5，两所述定位销5设置于所述弹性块4两侧，与所述右固定块2上的相应孔位对应，用于两固定块相对运动的导向，同时也用于所述弹性块4相对于所述凸起条状结构的定位。在试验过程中，由于要进行多次的压缩，有可能导致两固定块相对滑动，两固定块相对滑动会造成紧固件的松动，紧固件松动后就无法达到抗失稳的目的，容易造成试验失败，因此本实用新型还设置了定位销，定位销的设置就大大减少了两滑块间的相对滑动，从而保证了紧固效果，同时，定位销的位置设置在弹性块两侧可以放置弹性块的左右移动，进一步保证了试验结果的精确性。

[0025] 作为上述实施例的优选，所述紧固装置3为至少四个固定螺丝，固定螺丝设置于所述右固定块2的定位销孔的外侧，与所述左固定块1上的螺纹孔对应，用于紧固所述左固定块1和所述右固定块2，同时也用于所述弹性块4相对于所述凸起条状结构的定位。

[0026] 固定螺丝的作用不仅用于固定压块，在试验时，需要设定相应的锁紧扭矩，利用固定螺丝可以实现这一功能，同时，螺纹孔与定位孔分置于两固定块上，能保证两固定块的受力效果基本相似，保证了固定块的使用寿命。把固定螺丝同样设置于弹性块两侧，也能起到弹性块限位的作用。

[0027] 本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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