粘彈性材料疲勞損傷試驗的試件夾具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種粘彈性材料疲勞損傷試驗的試件夾具,夾具主體結(jié)構(gòu)為長方體,在長方體有兩個長邊的面上設置矩形凸臺,凸臺沿長邊方向貫穿這個面,凸臺的形狀與試驗機夾頭的形狀相配合,與設置凸臺的面相對的面上沿短邊方向設置凹槽,凹槽不貫通,凹槽的寬度與試件的寬度相配合;本實用新型在試件與試驗機間提供過渡,能避免軟質(zhì)材料在試驗過程中應力集中的問題;裝置通過普通機加工獲得,加工工藝簡單,可保證裝置的精確度,從而保證裝置的一致性;能實現(xiàn)桿件垂直方向上的對中性要求;可隨時按照試驗調(diào)節(jié)試件的長度,無需重新制作啞鈴型試件的模具;無需去研究試件的標距,對粘彈性材料可最大限度提高試驗精度,減小試件過渡段對實驗數(shù)據(jù)的影響。
【專利說明】粘彈性材料疲勞損傷試驗的試件夾具
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于材料疲勞損傷力學研究領域,特別是一種粘彈性材料疲勞損傷試驗的試件夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]動態(tài)疲勞試驗是研究材料力學性能的重要方法之一,其原理是建立在動態(tài)力學性能基礎上。雖然金屬材料的疲勞試驗設備,試件與夾具技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟,也有了相關的試驗標準,但對粘彈性材料疲勞試驗仍有待進一步發(fā)展。
[0003]疲勞試驗需要解決的問題有試件的制備工藝,試件與夾頭的固定,實驗過程的應力集中問題° 文獻 “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“An approach in plasticstrain-controlled cumulative fatigue damage”采用板狀試件,并且采用了一種較復雜的裝夾結(jié)構(gòu),這兩種試件對試件加工工藝提出了較高的要求,試件結(jié)構(gòu)復雜,工藝復雜,加工費用高,同時符合金屬疲勞實驗試件的標準尺寸上不能用在復合材料(特別是粘彈性推進劑NEPE)疲勞試驗上。如果將NEPE推進劑試件直接夾持在試驗機上,由于是軟質(zhì)材料,會造成極大的應力集中,所以有必要提供一種試件與試驗機間的過渡夾具。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種試件與試驗機間的過渡的粘彈性材料疲勞損傷試驗的試件夾具。
[0005]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為:
[0006]一種粘彈性材料疲勞損傷試驗的試件夾具,夾具體主體結(jié)構(gòu)為長方體,在長方體有兩個長邊的面上設置矩形凸臺,凸臺沿長邊方向貫穿這個面,凸臺的形狀與試驗機夾頭的形狀相配合,與設置凸臺的面相對的面上沿短邊方向設置凹槽,凹槽不貫通,凹槽的寬度與試件的寬度相配合。
[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,其顯著優(yōu)點:
[0008]( I)本實用新型在試件與試驗機間提供過渡,能夠避免軟質(zhì)材料在試驗過程中應力集中的問題。
[0009](2)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,裝置中的夾具鋁塊結(jié)構(gòu)是通過普通機加工獲得,而且加工工藝極其簡單,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)省成本的同時也增加的該裝置的可靠性。
[0010](3)本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)桿件垂直方向上的對中性要求;可以隨時按照試驗調(diào)節(jié)試件的長度,而不需要重新制作啞鈴型試件的模具;試件的有效長度就是兩個夾具的中間長度,這就使得不需要去研究啞鈴型試件的標距,特別是對粘彈性材料(NEPE推進劑)可最大限度提高試驗精度,減小啞鈴型試件過渡段對實驗數(shù)據(jù)的影響。
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述?!緦@綀D】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是使用本實用新型的試件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型一種粘彈性材料疲勞損傷試驗的試件夾具,夾具主體結(jié)構(gòu)為長方體,在長方體有兩個長邊的面上設置矩形凸臺,凸臺沿長邊方向貫穿這個面,凸臺的形狀與試驗機夾頭的形狀相配合,與設置凸臺的面相對的面上沿短邊方向設置凹槽,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]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,并非著眼于通過復雜的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)試驗要求,而是將有限的結(jié)構(gòu)簡單的零件通過巧妙的組合,滿足試驗要求,在加工制造方便和節(jié)省成本的同時也增加的該裝置的可靠性;裝置中的夾具鋁塊結(jié)構(gòu)是通過普通機加工獲得,而且加工工藝極其簡單,可保證裝置的精確度,從而保證裝置的一致性;本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)桿件垂直方向上的對中性要求;可以隨時按照試驗調(diào)節(jié)試件的長度,而不需要重新制作啞鈴型試件的模具;試件的有效長度就是兩個夾具的中間長度,這就使得不需要去研究啞鈴型試件的標距,特別是對粘彈性材料(NEPE推進劑)可最大限度提高試驗精度,減小啞鈴型試件過渡段對實驗數(shù)據(jù)的影響。
[0018]實施例:
[0019]結(jié)合圖1:
[0020]一種粘彈性材料疲勞損傷試驗的試件夾具,夾具主體結(jié)構(gòu)為長方體,在長方體有兩個長邊的面上設置矩形凸臺,凸臺沿長邊方向貫穿這個面,凸臺的形狀與試驗機夾頭的形狀相配合,與設置凸臺的面相對的面上沿短邊方向設置凹槽,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形狀相同的矩形鋁塊,具有質(zhì)量輕的特點,在矩形鋁塊一側(cè)的兩端分別銑出兩個端面,形成矩形凸臺,用來與試驗機子的夾具做配套,用來固定整個粘接住試件的夾具,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,否則粘接的時候,會發(fā)生流膠現(xiàn)象,凹槽為銑刀加工出的半圓形,使用環(huán)氧樹脂膠將矩形試件兩端分貝粘接在兩個夾具凹槽內(nèi),在粘接過程中,將切割好的矩形試件放到凹槽中,將環(huán)氧樹脂膠緩慢澆到凹槽里,輕動試件,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]安裝過程中需要注意的是,必須確保過渡夾具與試驗機夾具的穩(wěn)定連接。試件與夾具間環(huán)氧樹脂膠的完全固化。
【權(quán)利要求】
1.一種粘彈性材料疲勞損傷試驗的試件夾具,其特征在于:夾具主體結(jié)構(gòu)為長方體,在長方體有兩個長邊的面上設置矩形凸臺,凸臺沿長邊方向貫穿這個面,凸臺的形狀與試驗機夾頭的形狀相配合,與設置凸臺的面相對的面上沿短邊方向設置凹槽,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】G01N3/04GK203479615SQ201320535251
【公開日】2014年3月12日 申請日期: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, 許進升, 鞠玉濤, 陳雄, 鄭健, 周長省, 胡少青, 汪文強, 孫朝翔 申請人:南京理工大學