[发明专利]一种不同长度复合材料压缩试样纵向对中定位的专用压缩夹具

说明书

本发明公开了一种不同长度复合材料压缩试样纵向对中定位的专用压缩夹具及方法，属于复合材料力学性能测试技术领域。夹紧螺栓将左右压缩块并拢对中夹紧试样，匹配左右压缩块上的螺纹纵向上下两端旋入定位螺钉，参照刻度标尺读数，对安装其中的不同长度的试样进行精确纵向对中，保证试样在夹具中的纵向对中精度。本发明实现了在一般压缩实验机器上进行不同长度试样的压缩强度测试，扩大试样尺寸的限定范围，提高长度较短板材试样的纵向对中精度，提高材料压缩性能测试的准确性，易于加工，拆装方便，节约试样材料，降低实验成本。

技术领域

本发明涉及一种提高不同长度复合材料压缩试样纵向对中精度的压缩夹具及方法，针对不同长度的压缩试样，有效保证试样处于夹具正中间，起辅助夹持作用。属于复合材料力学性能测试领域。

背景技术

随着复合材料在航空航天以及汽车制造领域的应用越来越广泛，各领域对于材料性能的要求也越来越高，因此复合材料的力学性能测试需要更高的准确性。材料压缩过程中，试样直至破裂(脆性材料)或产生屈服(非脆性材料)时所承受的最大压缩应力称为压缩强度。压缩强度是一个重要力学指标，它表征材料抵抗压缩载荷而不失效的能力，对于材料的设计、使用等均非常重要。试样在压缩前需要准确地安装在夹具中，即保证试样在夹具中的良好对中，否则试样受力不均匀，发生应力集中，严重影响实验的准确性。目前，多数压缩夹具更适于较长且定长的压缩板材试样，对于一些因加工等原因造成的较短的板材无法较好的进行纵向对中；对于某些贵重或制作不易的板材，用现有的压缩夹具进行压缩实验时，长度较长将会造成材料的浪费，增加实验成本；对有特定要求的较短的板材进行测试时无法实现精准纵向对中，会导致实验数据出现误差，影响实验结果的准确性，更难以将实验结果应用于工程中。

发明内容

本发明目的在于提供一种适用于不同长度复合材料板材试样压缩强度测试的专用压缩夹具及方法，能够有效解决不同长度试样纵向对中问题。方法简单，易于加工，拆装方便，在能够保证测试精度的前提下实现对中固定试样、灵活更换试样，降低测试成本，提高实验效率。

本发明的技术方案：

一种不同长度复合材料压缩试样纵向对中定位的专用压缩夹具，包括压缩夹具主体和可拆卸定位螺钉；

压缩夹具主体包括呈轴对称的四个压缩块，与试样9相接触的压缩块的表面开有与定位螺钉配合的贯通不完整螺纹8；压缩夹具一侧靠近试样的外表面设有标尺11；试样9的上下两端均安装有定位螺钉，通过定位螺钉实现试样9位置的调整；当进行不同长度复合材料压缩试样9的压缩实验时，通过标尺11来精准纵向对中定位试样9的位置，通过同时调节上下两个定位螺钉将被测试样9安装于压缩夹具的正中间后，再横向夹紧试样9进行实验。

优选的，上下的压缩块通过导柱连接。

优选的，左右两端压缩块分别通过四根夹紧螺栓(共八根)连接，采用M10沉头螺栓，横向夹紧试样。

优选的，标尺加工在夹具正面靠近试样的一侧，上下两段标尺刻度相同，由此纵向对中试样。

优选的，螺纹打在左右相对的压缩块的正中央，贯穿压缩块。

优选的，夹具上的螺纹及定位螺钉的尺寸根据试样厚度所需来调整，螺钉内径大于试样厚度。夹具上配合螺纹通过以下加工方式：将与待测试样等厚度的垫板置于左上压缩块和右上压缩块中间，保持垫板与压缩块上下端面平齐，通过压缩块紧固固定形成稳定夹持组；在夹持组上端面中心处加工内径大于垫板厚度的螺纹孔；左下压缩块和右下压缩块可以同种方式加工处理。除去垫板后通过定位螺钉与螺纹配合即可对不同长度试样进行纵向对中固定。

优选的，所述压缩夹具主体采用45#钢制成，其尺寸为长50mm，宽55mm，高80mm，定位螺钉采用45#钢制成，内径长度比等于1。