[实用新型]一种纤维网或布片的轴拉试验装置

说明书

本实用新型公开了一种纤维网或布片的轴拉试验装置，包括上轴拉夹头和下轴拉夹头；上轴拉夹头顶部与拉力试验机的上拉头相连接，下轴拉夹头底部与拉力试验机的下拉头相连接；上轴拉夹头和下轴拉夹头均包括连接件、Y型传力杆件、钢轴和楔形夹具；Y型传力杆件包括一体设置的主干和两个杈枝，主干的尾端设置有与球形凹槽相铰接的铰球；钢轴的纵截面为半圆形，两个杈枝的尾端均与钢轴相连接；钢轴的中心设置有楔形凹槽，楔形夹具能插放至楔形凹槽中；楔形夹具包括两块相对设置的钢夹板，钢夹板相向的一侧均设置有凹凸齿状条纹。本实用新型能将纤维网或布片有效夹持和对中，结构简单、操作方便、方法可靠且测试准确度较高。

技术领域

本实用新型涉及一种力学性能检测装置，特别是一种纤维网或布片的轴拉试验装置。

背景技术

近年来，随着材料工业的发展，一些具有高强度、高弹性模量、低密度等优异性能的纤维材料(如碳纤维、玄武岩纤维及芳纶纤维等)被广泛应用于国民经济各个领域。其中，高性能纤维布、网以及其增强的树脂基和水泥基等复合材料因具有轻质高强、耐腐蚀、施工方便及对环境影响小等优点，正逐渐应用于混凝土结构的加固、补强和新型结构体系中。在实际结构中，纤维网、布起增强筋作用，其抗拉力学性能是影响复合材料性能及加固补强效果的关键。

进行纤维网、布的抗拉强度测试时，要求纤维网与夹具在不发生相对滑移时被拉断，此时纤维束与夹具间的粘结力F_s应大于纤维束的极限拉力，即：

F_s≥nσ_fA_f (1)

式中，n为纤维束中单股纤维粗纱的根数；σ_f为单股纤维粗纱的抗拉强度，单位MPa；A_f为单股纤维粗纱的截面面积，单位mm²；F_s为纤维束与夹具间的粘结力，单位N。

纤维束与夹具间的粘结力F_s按如下式(2)进行计算：

F_s＝τ_uπd_eql (2)

式中，τ_u为纤维束与夹具(含橡胶垫片)间的平均粘结强度，单位MPa；τ_u与夹具接触面间的摩擦力F_f成正比，F_f越大则τ_u越大；l为纤维束的锚固长度或夹持长度，单位mm；d_eq为单股纤维粗纱的等效直径，单位mm。

假设夹具提供的夹持力为F_N，纤维束与夹具橡胶垫间的静摩擦系数为μ(接触面无凹凸齿状条纹的情况下μ＝0.6～0.9)。则摩擦力F_f与夹持力F_N的关系可用下式表达：

F_f＝μF_N (3)

令τ_u＝F_f/k，联合式(1)～(3)，可得粘结力F_s、夹持力F_N与纤维抗拉强度σ_f的关系：

式中，k为摩擦力F_f与平均粘结强度τ_u的比例系数。