[发明专利]一种小型复合材料定应变疲劳试验装置

说明书

本发明公开了一种小型复合材料定应变疲劳试验装置，该装置由至少一个内部试件夹具及外部循环平台组成，外部循环平台包括底座、驱动电机、齿轮轴、两个凸轮、两个从动件、两个刚性轴套、固定台，每个内部试件夹具包括上端预紧螺母、夹具上盖、两组夹紧装置、夹具下盖、两个侧端预紧螺母，试件夹具通过前、后夹臂即可对宽度不一的试件进行加紧，通过夹具上、下盖即可对长短不一的试件进行加紧。本发明能够对哑铃型试件进行仿形加紧即夹具的长宽均可变，保证了试件对中的要求，该装置可放入老化温箱中对试件进行多因素叠加的动态疲劳试验。本发明可适用于复合材料、高分子材料及各类非金属材料的含老化的动态定应变疲劳试验，适用范围较广。

技术领域

本发明属于疲劳损伤试验技术领域,具体涉及一种小型复合材料定应变疲劳试验装置。

背景技术

目前，对于粘弹性复合材料(例如端羟基聚丁二烯HTPB)的单因素老化研究已较为成熟，而对于粘弹性复合材料的多因素叠加的老化研究还不完善，比如在湿热老化下材料的动态疲劳力学损伤特性的研究。在上述研究中主要存在的问题有：传统动态疲劳试验机体积过于庞大，导致材料在进行定应变疲劳试验时无法叠加湿热老化工况。同时由于传统哑铃型试件在制备过程中存在一定的误差，导致试件会出现尺寸不一的情况，最典型的便是试件的长短不一，这便会导致试件在传统夹具上出现无法对中的情况，这样便会在一定程度上影响实验结果的准确性。

发明内容

本发明目的在于提供一种小型复合材料定应变疲劳试验装置以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种小型复合材料定应变疲劳试验装置，包括外部循环平台及至少一个内部试件夹具，所述外部循环平台包括底座、驱动电机、齿轮轴、两个凸轮、两个从动件、两个刚性轴套、固定台，所述齿轮轴穿过所述底座设置，所述齿轮轴的中部设置有第一齿轮，所述齿轮轴穿出所述底座的两端分别固定连接有一个凸轮，所述驱动电机固定支撑于底座上，所述驱动电机的输出轴连接第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述从动件的底部为一大径圆柱段，所述大径圆柱段上部为一小径轴段，所述小径轴段的顶部穿过固定台的第一通孔，所述小径轴段的外部套设有所述刚性轴套，所述刚性轴套的底部抵靠于大径圆柱段的顶面、顶部抵靠于固定台的底面，所述大径圆柱段的底面抵接于对应的凸轮的凸轮面，每个内部试件夹具包括上端预紧螺母、夹具上盖、两组夹紧装置、夹具下盖、两个侧端预紧螺母，每组夹紧装置包括一个前夹臂和一个后夹臂，每个所述后夹臂的侧面具有一伸出螺柱，每个所述前夹臂与伸出螺柱对应的位置开设有前夹臂通孔，所述伸出螺柱能够穿出前夹臂通孔并通过侧端预紧螺母实现对试件的夹紧，两组夹紧装置分别实现对试件的上下端的夹紧，夹具上盖与第一组夹紧装置能够通过滑槽实现嵌套，夹具下盖与第二组夹紧装置能够通过滑槽实现嵌套，所述夹具上盖的上端具有一固定螺柱，所述夹具下盖的下端面与底座的上端面固定连接，所述夹具上盖的固定螺柱穿过固定台的第二通孔并通过上端预紧螺母实现内部试件夹具与外部循环平台的连接。

进一步地，所述夹具下盖的下端面与底座的上端面焊接连接。

进一步地，所述刚性轴套的内径大于固定台的第一通孔的孔径。

进一步地，所述固定台的第二通孔设置在两个第一通孔之间。

进一步地，所述内部试件夹具数量为3-8个。

进一步地，所述复合材料是粘弹性复合材料。

进一步地，所述粘弹性复合材料为端羟基聚丁二烯。

相比于现有技术，本发明的优点为：

(1)本发明的内部试件夹具通过前夹臂和后夹臂的接合实现对哑铃型试件两端的仿形夹紧，对不同宽度的试件均可实现夹紧，夹具上盖的上端具有一固定螺柱，固定螺柱穿过固定台的第二通孔并通过上端预紧螺母实现内部试件夹具与外部循环平台的连接，因此对于不同长度的试件只需调节上端预紧螺母即可实现夹紧，大大减小了由于试件大小尺寸不一所导致的试验误差；