專利名稱：復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試夾具，尤其涉及到一種復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具。
背景技術(shù)：
纖維增強復(fù)合材料層合板具有高比模、高比強的特點，廣泛應(yīng)用在汽車、船舶和航空航天領(lǐng)域。然而采用層合板來構(gòu)成宏觀結(jié)構(gòu)需要有良好的連接技術(shù)。復(fù)合材料的連接一直是復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，特別是層合板螺栓連接擠壓破壞是機械連接的主要失效模式，因此，設(shè)計出合理、可靠的螺栓連接擠壓強度的單剪型試驗夾具，對層合板螺栓連接擠壓強度設(shè)計許用值的確定有重要意義。近年來隨著復(fù)合材料設(shè)計和試驗技術(shù)的發(fā)展，國外有關(guān)測量復(fù)合材料擠壓性能的試驗方法也在不斷修訂和更新，目前均采用ASTM D5961-05 標(biāo)準(zhǔn)試驗方法。國內(nèi)雖然已建立了多項試驗標(biāo)準(zhǔn)(如國家標(biāo)準(zhǔn)、航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等)，并且采用現(xiàn)行的航標(biāo)HB7070-1994和國標(biāo)GB/T 7559-2005對復(fù)合材料的評定和連接許用值的確定進行了大量的試驗，但是，與國外最新的試驗標(biāo)準(zhǔn)相比，上述兩項試驗標(biāo)準(zhǔn)的夾具均有不合理之處，如對中性不好、應(yīng)變儀不易安裝、整體剛度不好、容易失穩(wěn)等。因此，對現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)當(dāng)進一步改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，包括兩塊長夾板，所述長夾板通過螺栓依次連接有短夾板和支撐板，所述長夾板包括夾持板和固定板，夾持板上設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)一，固定板的頂端設(shè)有V型缺口，固定板上設(shè)有通槽，所述固定板和夾持板為一體結(jié)構(gòu)，所述短夾板設(shè)有與所述階梯結(jié)構(gòu)一相配合的階梯結(jié)構(gòu)二，短夾板的頂端設(shè)有與所述V型缺口相配合的凸臺，所述階梯結(jié)構(gòu)一和與其配合的階梯結(jié)構(gòu)二形成空腔，該空腔內(nèi)設(shè)有加強板。本實用新型的有益效果為采用兩部分完全相同的階梯結(jié)構(gòu)作為夾持部分，解決了兩個方向的對中性問題。試件的縱向夾持部分留有微小間隙，即使試件加工中存在一定撓度，也能保證加載力沿軸線對中傳遞，即使試驗中層合板發(fā)生有微小失穩(wěn)，也能保證失效發(fā)生。夾具的整體長度、寬度、厚度的尺寸相對較大，保證了整體剛度，且不易失穩(wěn)。

下面根據(jù)附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。圖I是本實用新型實施例所述的復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具的分解示意圖；[0009]圖2是本實用新型實施例所述的復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具的長夾板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例所述的復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具的短夾板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、長夾板；2、支撐板；3、短夾板；4、試件；5、加強板；6、V型缺口 ；7、固定板；8、通槽；9、夾持板；10、階梯結(jié)構(gòu)一 ；11、凸臺；12、階梯結(jié)構(gòu)二。
具體實施方式
如圖1-3所示，本實用新型實施例所述的一種復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，包括兩塊長夾板I，所述長夾板I通過螺栓依次連接有短夾板3和支撐板2，所述長夾板I包括夾持板9和固定板7，夾持板9上設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)一 10，固定板7的頂端設(shè)有V型缺口 6，固定板7上設(shè)有通槽8，所述固定板7和夾持板9為一體結(jié)構(gòu)；所述短夾板3設(shè)有與所述階梯結(jié)構(gòu)一 10相配合的階梯結(jié)構(gòu)二 12，短夾板3的頂端設(shè)有與所述V型缺口6相配合的凸臺11，所述階梯結(jié)構(gòu)一 10和與其配合的階梯結(jié)構(gòu)二 12形成空腔，該空腔內(nèi)設(shè)有加強板5。具體使用時，將兩塊試件4用螺栓連接在一起，將連接好的試件4的一端放入長夾板I的階梯結(jié)構(gòu)一 10上，依次放置好加強板5、短夾板3和支撐件2，并用螺栓固定好，將試件4的另一端以同樣的方式固定好，將組裝好的復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具夾持在液壓夾頭上，開始進行擠壓力的測量，在實驗過程中，監(jiān)控作用載荷及其伴隨的孔變形，孔變形除以孔直徑以便得到有效的擠壓應(yīng)變。另外，作用載荷除以孔的投影面積以便得到有效的擠壓應(yīng)力。試件4加載直到載荷清楚地達到最大值，試驗及時停止，以便防止由于大范圍的孔變形掩蓋真正的破壞模式，為了提供更有代表性的破壞模式評定。畫出整個加載范圍內(nèi)的擠壓應(yīng)力-擠壓應(yīng)變曲線，并記錄破壞模式。由試驗結(jié)束前承受的最大載荷確定極限擠壓強度，實驗結(jié)束后，松開夾具，把試件4取出，完成整個實驗過程。本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，包括兩塊長夾板(1)，其特征在于所述長夾板(I)通過螺栓依次連接有短夾板(3)和支撐板(2)，所述長夾板(I)包括夾持板(9)和固定板(7)，夾持板(9)上設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)一(10)，固定板(7)的頂端設(shè)有V型缺口(6)，固定板(7)上設(shè)有通槽(8)，所述短夾板(3)設(shè)有與所述階梯結(jié)構(gòu)一(10)相配合的階梯結(jié)構(gòu)二(12)，短夾板(3)的頂端設(shè)有與所述V型缺口(6)相配合的凸臺(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，其特征在于所述固定板(7)和夾持板(9)為一體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，其特征在于所述階梯結(jié)構(gòu)一(10)和與其配合的階梯結(jié)構(gòu)二( 12)形成空腔，該空腔內(nèi)設(shè)有加強板(5)。
專利摘要本實用新型涉及一種復(fù)合材料層合板螺栓連接擠壓強度單搭接測試夾具，包括兩塊長夾板，所述長夾板通過螺栓依次連接有短夾板和支撐板，所述長夾板包括夾持板和固定板，夾持板上設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)一，固定板的頂端設(shè)有V型缺口，固定板上設(shè)有通槽，所述短夾板設(shè)有與所述階梯結(jié)構(gòu)一相配合的階梯結(jié)構(gòu)二，短夾板的頂端設(shè)有與所述V型缺口相配合的凸臺。本實用新型的有益效果為采用兩部分完全相同的階梯結(jié)構(gòu)作為夾持部分，保證了試件的對中性；試件的縱向夾持部分留有微小間隙，保證了加載力沿軸線對中傳遞，即使試驗中層合板發(fā)生有微小失穩(wěn)，也能保證失效發(fā)生。夾具的整體長度、寬度、厚度方的尺寸相對較大，保證了整體剛度，且不易失穩(wěn)。
文檔編號G01N3/04GK202710399SQ20122032300
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者劉長喜, 王曉宏, 戴云, 周振功, 張博明, 卞富國 申請人:南京新核復(fù)合材料有限公司, 黑龍江工程學(xué)院