[发明专利]一种编制类材料拉伸力学性能测试装置及方法

说明书

本发明属于材料科学、固体力学技术领域，公开了一种编制类材料拉伸力学性能实验测试装置与方法，用于编制类材料的准静态和动态力学性能测试与分析，本发明技术方案基于常规材料实验机，通过连接螺栓实现实验件与材料实验机之间的连接，并通过材料实验机自带的载荷传感器和位移传感器获得不同速率下编制类材料的拉伸力学性能，该实验测试装置包括上夹持端、下夹持端、固定螺母、连接螺栓、导向杆、定位螺栓等部分。本发明技术方案易于操作实现，实验效率高，对实验件尺寸无特殊要求，便于观察实验件变化，可应用于不同拉伸速率下编制类材料拉伸力学性能的测试与分析，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于材料科学、固体力学技术领域，尤其涉及一种编制类材料拉伸力学性能测试装置及方法，应用于编制类材料(安全带等)的准静态和动态拉伸力学性能测试与分析。

背景技术

航空安全带是水平冲击条件下保护乘员的关键部件，同时作为乘员约束系统，广泛应用于航空、航天、汽车、高空作业等领域，可有效减小乘员损伤几率，降低乘员伤害程度。安全带这类编制类材料在冲击载荷作用下的力学性能和失效模式不同于准静态加载，因此有必要对这类编制类材料开展不同应变率下的材料动态力学性能研究。

目前，国内外比较少见安全带动态拉伸力学性能实验装置和实验方法。安全带准静态拉伸力学性能的获取则主要是通过砂布夹持安全带织带两端以进行拉伸，该方法织带加持端载荷较难控制，且比较容易出现夹持端织带滑动现象，致使实验所得安全带的准静态拉伸力学性能不准确。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种编制类材料拉伸力学性能测试装置及方法，满足编制类材料的准静态和动态拉伸力学性能测试与分析，解决现阶段材料准静态拉伸力学性能获取准确性低、动态拉伸力学性能准确较难获取的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

技术方案一：

一种编制类材料拉伸力学性能测试装置，所述装置包括：材料试验机，所述材料试验机上设置有上夹持端口和下夹持端口；所述装置还包括：上夹持端、下夹持端、上固定螺母、上连接螺栓、下固定螺母和下连接螺栓；

所述上夹持端通过夹持方式与材料试验机上的上夹持端口连接，所述下夹持端通过夹持方式与材料试验机上的下夹持端口连接；

实验件两端设置有通孔，分别记为上通孔和下通孔；

所述上连接螺栓穿过上通孔，并通过上固定螺母将实验件一端连接在上夹持端的底座上；所述下连接螺栓穿过下通孔，并通过下固定螺母将实验件另一端连接在下夹持端的底座上。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：

(1)所述装置还包括：导向杆和定位螺栓；

所述导向杆一侧端口穿过下夹持端底座，所述导向杆另一侧端口抵住上夹持端底座；

所述定位螺栓通过螺纹作用，将所述导向杆一侧端口连接于下夹持端的底座。

(2)所述导向杆为四根相同的长杆，四根长杆分别通过对应的定位螺栓均匀固定在下夹持端的底座上。

(3)所述材料试验机上还设置有作动缸、运动轴；其特征在于，

所述运动轴与所述上夹持端口连接；

所述上夹持端设置有加速段，用于材料试验机上运动轴的加速。

(4)所述材料试验机上还设置有载荷传感器和位移传感器；

所述位移传感器设置在运动轴上，所述载荷传感器设置在下夹持端口下面。

(5)所述装置还包括：高速摄像机、第一控制器、光源以及第二控制器；