適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置，包括啞鈴型夾具、連接裝置和試件；啞鈴型夾具的一端為試驗(yàn)機(jī)連接孔，另一端為啞鈴型夾槽，連接裝置的一端與啞鈴型夾槽的形狀相匹配，并嵌入啞鈴型夾槽，連接裝置的另一端開有試件連接槽，試件的兩端通過環(huán)氧樹脂膠固定連接在試件連接槽內(nèi)，兩端的連接裝置和啞鈴型夾具對(duì)稱設(shè)置在試件的兩端；本發(fā)明試件加工成本低，能避免試件與夾具之間的滑移，可以隨時(shí)按照試驗(yàn)調(diào)節(jié)試件的長(zhǎng)度，且能避免啞鈴型試件的過渡段產(chǎn)生的應(yīng)力集中。
【專利說明】適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料力學(xué)研究領(lǐng)域，特別是一種適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]單軸拉伸試驗(yàn)是研究材料力學(xué)性能的重要方法之一，其原理是建立在準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能的基礎(chǔ)上。雖然金屬材料的拉伸試驗(yàn)設(shè)備，試件與夾具技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，也有了相關(guān)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于粘彈性橡膠材料的拉伸試驗(yàn)仍有待進(jìn)一步發(fā)展。
[0003]拉伸試驗(yàn)需要解決的問題有試件的制備工藝，試件與夾具的固定，夾具與試驗(yàn)機(jī)的固定以及試驗(yàn)過程的應(yīng)力集中問題。文獻(xiàn)“即6也胍陰111 3, 11111(111-601:101181810/^1 001111)0811:6 (1116 1:0 ￠1111 811(1 261~0-叩11 10—1118” 米用啞鈴型試件，對(duì)試件的加工工藝提出了很高的要求，對(duì)于小批量試件的加工成本較高，而且對(duì)于質(zhì)地較軟、變形較大的材料，無法保證在拉伸過程中試件與夾具穩(wěn)定的連接。文獻(xiàn)“2X1)61*11116111:81
111^65^1^8^1011 0？七 116 5^1*655 — 5^1*6^0110？ 2？01界 1 七匕1*8^6
6打況匕”采用長(zhǎng)方體板狀試件，采用了一種較復(fù)雜的裝夾結(jié)構(gòu)，但試件和夾具之間仍會(huì)出現(xiàn)滑移，需采用一修正系數(shù)進(jìn)行修正。但由于在拉伸過程中隨著拉伸速率的變化試件與夾具之間的滑移量也會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果存在較大誤差。這兩種加持方式均不適用于軟質(zhì)大變形的粘彈性材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種試件加工成本低，能避免試件與夾具之間的滑移，可以隨時(shí)按照試驗(yàn)調(diào)節(jié)試件的長(zhǎng)度，且能避免啞鈴型試件的過渡段產(chǎn)生的應(yīng)力集中的適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
[0006]一種適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置，包括啞鈴型夾具、連接裝置和試件；啞鈴型夾具的一端為試驗(yàn)機(jī)連接孔，另一端為啞鈴型夾槽，連接裝置的一端與啞鈴型夾槽的形狀相匹配，并嵌入啞鈴型夾槽，連接裝置的另一端開有試件連接槽，試件的兩端通過環(huán)氧樹脂膠固定連接在試件連接槽內(nèi)，兩端的連接裝置和啞鈴型夾具對(duì)稱設(shè)置在試件的兩端。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0008](1)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并非著眼于通過復(fù)雜的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)要求，而是將有限的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件通過巧妙的組合，滿足試驗(yàn)要求，在加工制造方便和節(jié)省成本的同時(shí)也增加的該裝置的可靠性。
[0009](2)本發(fā)明中的的連接裝置是通過普通機(jī)械加工獲得，而且加工工藝極其簡(jiǎn)單，可保證裝置的精確度，從而保證裝置的一致性。
[0010](3)本發(fā)明集成了啞鈴型試件和長(zhǎng)方體試件的優(yōu)點(diǎn)，既簡(jiǎn)化了試件的加工工藝，降低了成本，也避免了長(zhǎng)方體試件在拉伸過程中試件與夾具之間的滑移，且采用啞鈴型夾頭也較好地實(shí)現(xiàn)了試件與夾具之間的對(duì)中性。
[0011](4)本發(fā)明可以隨時(shí)按照試驗(yàn)調(diào)節(jié)試件的長(zhǎng)度，而不需要重新制作啞鈴型試件的模具。
[0012](5)試件的有效長(zhǎng)度就是兩個(gè)夾具的中間長(zhǎng)度，本發(fā)明不需要去研究啞鈴型試件的標(biāo)距，特別是對(duì)粘彈性材料可最大限度提高試驗(yàn)精度，減小啞鈴型試件過渡段對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置啞鈴型夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合圖1?圖3:
[0018]本發(fā)明一種適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置，包括啞鈴型夾具1、連接裝置2和試件3 ；啞鈴型夾具1的一端為試驗(yàn)機(jī)連接孔，另一端為啞鈴型夾槽，連接裝置2的一端與啞鈴型夾槽的形狀相匹配，并嵌入啞鈴型夾槽，連接裝置2的另一端開有試件連接槽4，試件3的兩端通過環(huán)氧樹脂膠3固定連接在試件連接槽4內(nèi)，兩端的連接裝置2和啞鈴型夾具1對(duì)稱設(shè)置在試件3的兩端。
[0019]試件連接槽4的底部與啞鈴型夾具1的端面距離大于等于
[0020]連接裝置2采用鑄鐵材料。
[0021]其工作原理為:
[0022]經(jīng)過機(jī)械加工使連接裝置2與啞鈴型夾具1 (采用現(xiàn)有常規(guī)的啞鈴型夾具)的啞鈴型夾槽形狀相配合，以實(shí)現(xiàn)連接裝置2的穩(wěn)定性與對(duì)中性。使用環(huán)氧樹脂膠將試件3粘接在試件連接槽4內(nèi)，避免試件3與啞鈴型夾具1間的滑移。連接裝置2所選用的材料為兩個(gè)形狀相同的矩形鑄鐵，具有高硬度、高耐磨性等特點(diǎn)，在矩形鑄鐵的一端加工成與啞鈴型夾具的啞鈴型夾槽相配合的形狀，用來與啞鈴型夾具1配合安裝，代替原來試件的啞鈴型結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了與啞鈴型夾具1配合的穩(wěn)定性與對(duì)中性。在矩形鑄鐵的另一端中部銑出試件連接槽4，試件連接槽4底部與應(yīng)與啞鈴型夾具1的端面保持一定的距離(一般大于等于
否則粘接的時(shí)候，會(huì)發(fā)生流膠現(xiàn)象，使試件3或啞鈴型夾具1上粘上膠水。在粘接過程中，將切割好的試件3放到試件連接槽4中，將環(huán)氧樹脂膠緩慢澆到試件連接槽4里，轉(zhuǎn)動(dòng)試件3，使試件3在試件連接槽4里的部分表面完全有膠，靜靜放置等待固化。
[0023]安裝過程中需要注意的是，必須確保連接裝置2與啞鈴型夾具1的穩(wěn)定連接以及試件3與試件連接槽4間環(huán)氧樹脂膠的完全固化。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括啞鈴型夾具(I)、連接裝置(2)和試件(3);啞鈴型夾具(I)的一端為試驗(yàn)機(jī)連接孔，另一端為啞鈴型夾槽，連接裝置(2)的一端與啞鈴型夾槽的形狀相匹配，并嵌入啞鈴型夾槽，連接裝置(2)的另一端開有試件連接槽(4)，試件(3)的兩端通過環(huán)氧樹脂膠(3)固定連接在試件連接槽(4)內(nèi)，兩端的連接裝置(2)和啞鈴型夾具⑴對(duì)稱設(shè)置在試件(3)的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的試件連接槽(4)的底部與啞鈴型夾具(I)的端面距離大于等于5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于粘彈性材料的單軸拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的連接裝置(2)采用鑄鐵材料。
【文檔編號(hào)】G01N3/04GK104406853SQ201410725428
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】張中水, 許進(jìn)升, 陳雄, 蔣晶, 余家泉, 賈登 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)