[发明专利]一种三点弯曲试验装置

说明书

本发明涉及材料性能测试技术领域，特别是涉及一种三点弯曲试验装置。三点弯曲试验装置包括：底座本体，顶面上平行设置有第一支座和第二支座；试验件，设置在第一支座和第二支座上；压头，用于对试验件进行挤压；转动压台，设置在压头上；上转轴，绕自身轴线转动设置在转动压台上表面；盖板，设置在上转轴上，盖板的顶面与试压装置的施压杆垂直连接。本发明的三点弯曲试验装置，能够通过可绕自身轴线转动压头和上转轴的作用，自动校正作用力方向，保证分布在试验件与压头、第一支座以及第二支座的三条线上的作用力始终保持均匀，在试件表面不平或上下表面不平行的情况下，不至于局部应力集中导致压坏致使试验失败。

技术领域

本发明涉及材料性能测试技术领域，特别是涉及一种三点弯曲试验装置。

背景技术

弯曲试验是测量复合材料层合板弯曲刚度、强度、载荷-挠度性能的重要试验方法，ASTM D7264、ASTM D790、HB 7617-1998、ASTM C1341等国内外标准均给出了使用弯曲试验测量复合材料弯曲刚度、强度、载荷-挠度性能的具体试验方法。

三点弯曲试验中，复合材料层合板在支座和压头的共同作用下发生的弯曲变形，试验要求试件表面平整且上下面平行，这样才能使作用力均匀分布在复合材料与压头、支座接触的三条线上。但是，实际试验中，经过现有的复合材料生产加工工艺，复合材料层合板特别是陶瓷基复合材料或C/C复合材料试件表面粗糙、上下表面不平行等问题非常普遍，导致最终的材料性能测试结果不准确。

特别如图1所示，是目前用于复合材料的弯曲试验装置；复合材料层合板32放置于固定跨距的支座33上，压头31向下逐渐压弯复合材料层合板32直至破坏。这种方法的缺点是如果试件表面不平整，将造成作用力分布不均匀甚至在局部压坏，如图2所示，从复合材料层合板32端面可以看出，试件上下表面不平行，当压头31向下运动时，首先压到试件上表面右端，如果继续加载，会出现右上端应力集中甚至局部压碎。

发明内容

本发明的目的是提供了一种三点弯曲试验装置，能够由于试件表面不平整从而影响试验结果的问题。

本发明的技术方案是：

一种三点弯曲试验装置，包括：

底座本体，具有相互平行底面和顶面，所述顶面上平行设置有第一支座和第二支座，所述第一支座和第二支座之间具有预定距离；

试验件，设置在所述第一支座和第二支座上；

压头，呈圆杆状，绕自身轴线转动设置所述试验件上表面，用于对所述试验件进行挤压，所述压头的轴线垂直于所述第一支座的中点与所述第二支座的中点之间的连线，且所述压头的轴线到所述第一支座或第二支座之间的距离相等；

转动压台，具有相互平行底面和顶面，所述转动压台通过底面设置在所述压头上，且所述压头位于所述转动压台底面的中点位置处；

上转轴，绕自身轴线转动设置在所述转动压台上表面，且所述上转轴的轴线垂直于所述压头的轴线；

盖板，具有相互平行底面和顶面，所述盖板通过底面设置在所述上转轴上，所述盖板的顶面与试压装置的施压杆垂直连接。

优选的，在所述转动压台的一个侧面上设置有连接杆，在另一个相对的侧面上对称设置有另一个连接杆，两个所述连接杆的轴线与所述压头的轴线平行，且位于同一平面内；

每个所述连接杆与位于同一侧的所述压头的端部之间设置有弹簧。

优选的，所述底座本体包括：

第一底座，呈台阶状，具有底面以及所述底面平行的第一顶面和第二顶面，所述第一顶面高于所述第二顶面，所述第一支座设置在所述第一顶面上；