粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具,夾具主體結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體,在長(zhǎng)方體有兩個(gè)長(zhǎng)邊的面上設(shè)置矩形凸臺(tái),凸臺(tái)沿長(zhǎng)邊方向貫穿這個(gè)面,凸臺(tái)的形狀與試驗(yàn)機(jī)夾頭的形狀相配合,與設(shè)置凸臺(tái)的面相對(duì)的面上沿短邊方向設(shè)置凹槽,凹槽不貫通,凹槽的寬度與試件的寬度相配合;本實(shí)用新型在試件與試驗(yàn)機(jī)間提供過(guò)渡,能避免軟質(zhì)材料在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)力集中的問(wèn)題;裝置通過(guò)普通機(jī)加工獲得,加工工藝簡(jiǎn)單,可保證裝置的精確度,從而保證裝置的一致性;能實(shí)現(xiàn)桿件垂直方向上的對(duì)中性要求;可隨時(shí)按照試驗(yàn)調(diào)節(jié)試件的長(zhǎng)度,無(wú)需重新制作啞鈴型試件的模具;無(wú)需去研究試件的標(biāo)距,對(duì)粘彈性材料可最大限度提高試驗(yàn)精度,減小試件過(guò)渡段對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。
【專(zhuān)利說(shuō)明】粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于材料疲勞損傷力學(xué)研究領(lǐng)域,特別是一種粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)是研究材料力學(xué)性能的重要方法之一,其原理是建立在動(dòng)態(tài)力學(xué)性能基礎(chǔ)上。雖然金屬材料的疲勞試驗(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)粘彈性材料疲勞試驗(yàn)仍有待進(jìn)一步發(fā)展。
[0003]疲勞試驗(yàn)需要解決的問(wèn)題有試件的制備工藝,試件與夾頭的固定,實(shí)驗(yàn)過(guò)程的應(yīng)力集中問(wèn)題° 文獻(xiàn) “Fatigue damage in a unidirectional SiC/Al composite due topush-pull and zero-pull loading”米用啞鈴型板狀試件;文獻(xiàn)“An approach in plasticstrain-controlled cumulative fatigue damage”采用板狀試件,并且采用了一種較復(fù)雜的裝夾結(jié)構(gòu),這兩種試件對(duì)試件加工工藝提出了較高的要求,試件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工藝復(fù)雜,加工費(fèi)用高,同時(shí)符合金屬疲勞實(shí)驗(yàn)試件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸上不能用在復(fù)合材料(特別是粘彈性推進(jìn)劑NEPE)疲勞試驗(yàn)上。如果將NEPE推進(jìn)劑試件直接夾持在試驗(yàn)機(jī)上,由于是軟質(zhì)材料,會(huì)造成極大的應(yīng)力集中,所以有必要提供一種試件與試驗(yàn)機(jī)間的過(guò)渡夾具。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種試件與試驗(yàn)機(jī)間的過(guò)渡的粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為:
[0006]一種粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具,夾具體主體結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體,在長(zhǎng)方體有兩個(gè)長(zhǎng)邊的面上設(shè)置矩形凸臺(tái),凸臺(tái)沿長(zhǎng)邊方向貫穿這個(gè)面,凸臺(tái)的形狀與試驗(yàn)機(jī)夾頭的形狀相配合,與設(shè)置凸臺(tái)的面相對(duì)的面上沿短邊方向設(shè)置凹槽,凹槽不貫通,凹槽的寬度與試件的寬度相配合。
[0007]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0008]( I)本實(shí)用新型在試件與試驗(yàn)機(jī)間提供過(guò)渡,能夠避免軟質(zhì)材料在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)力集中的問(wèn)題。
[0009](2)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,裝置中的夾具鋁塊結(jié)構(gòu)是通過(guò)普通機(jī)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;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。
[0010](3)本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)桿件垂直方向上的對(duì)中性要求;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;試件的有效長(zhǎng)度就是兩個(gè)夾具的中間長(zhǎng)度,這就使得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(NEPE推進(jìn)劑)可最大限度提高試驗(yàn)精度,減小啞鈴型試件過(guò)渡段對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是使用本實(shí)用新型的試件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)用新型一種粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具,夾具主體結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體,在長(zhǎng)方體有兩個(gè)長(zhǎng)邊的面上設(shè)置矩形凸臺(tái),凸臺(tái)沿長(zhǎng)邊方向貫穿這個(gè)面,凸臺(tái)的形狀與試驗(yàn)機(jī)夾頭的形狀相配合,與設(shè)置凸臺(tái)的面相對(duì)的面上沿短邊方向設(shè)置凹槽,凹槽不貫通,凹槽的寬度與試件的寬度相配合。
[0015]所述的凹槽底面為平面或者弧形面。
[0016]所述的夾具的材質(zhì)為鋁。
[0017]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并非著眼于通過(guò)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(guò)巧妙的組合,滿(mǎn)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;裝置中的夾具鋁塊結(jié)構(gòu)是通過(guò)普通機(jī)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;本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)桿件垂直方向上的對(duì)中性要求;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;試件的有效長(zhǎng)度就是兩個(gè)夾具的中間長(zhǎng)度,這就使得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(NEPE推進(jìn)劑)可最大限度提高試驗(yàn)精度,減小啞鈴型試件過(guò)渡段對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。
[0018]實(shí)施例:
[0019]結(jié)合圖1:
[0020]一種粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具,夾具主體結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體,在長(zhǎng)方體有兩個(gè)長(zhǎng)邊的面上設(shè)置矩形凸臺(tái),凸臺(tái)沿長(zhǎng)邊方向貫穿這個(gè)面,凸臺(tái)的形狀與試驗(yàn)機(jī)夾頭的形狀相配合,與設(shè)置凸臺(tái)的面相對(duì)的面上沿短邊方向設(shè)置凹槽,凹槽不貫通,凹槽的寬度與試件的寬度相配合;凹槽為銑刀加工出的半圓形。
[0021]夾具所選用的材料為兩個(gè)形狀相同的矩形鋁塊,具有質(zhì)量輕的特點(diǎn),在矩形鋁塊一側(cè)的兩端分別銑出兩個(gè)端面,形成矩形凸臺(tái),用來(lái)與試驗(yàn)機(jī)子的夾具做配套,用來(lái)固定整個(gè)粘接住試件的夾具,增加裝置的牢固性,在矩形鋁塊的另一端的中部銑出凹槽,但不能完全將鋁塊銑穿,否則粘接的時(shí)候,會(huì)發(fā)生流膠現(xiàn)象,凹槽為銑刀加工出的半圓形,使用環(huán)氧樹(shù)脂膠將矩形試件兩端分貝粘接在兩個(gè)夾具凹槽內(nèi),在粘接過(guò)程中,將切割好的矩形試件放到凹槽中,將環(huán)氧樹(shù)脂膠緩慢澆到凹槽里,輕動(dòng)試件,是試件在凹槽里的部分表面完全有膠,靜靜放置等待固化。
[0022]安裝過(guò)程中需要注意的是,必須確保過(guò)渡夾具與試驗(yàn)機(jī)夾具的穩(wěn)定連接。試件與夾具間環(huán)氧樹(shù)脂膠的完全固化。
【權(quán)利要求】
1.一種粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具,其特征在于:夾具主體結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體,在長(zhǎng)方體有兩個(gè)長(zhǎng)邊的面上設(shè)置矩形凸臺(tái),凸臺(tái)沿長(zhǎng)邊方向貫穿這個(gè)面,凸臺(tái)的形狀與試驗(yàn)機(jī)夾頭的形狀相配合,與設(shè)置凸臺(tái)的面相對(duì)的面上沿短邊方向設(shè)置凹槽,凹槽不貫通,凹槽的寬度與試件的寬度相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具,其特征在于:所述的凹槽底面為平面或者弧形面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種粘彈性材料疲勞損傷試驗(yàn)的試件夾具,其特征在于:所述的夾具的材質(zhì)為鋁。
【文檔編號(hào)】G01N3/04GK203479615SQ201320535251
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】高艷賓, 許進(jìn)升, 鞠玉濤, 陳雄, 鄭健, 周長(zhǎng)省, 胡少青, 汪文強(qiáng), 孫朝翔 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)