[发明专利]一种用拉伸加载方式测试蜂窝结构剪切性能的装置和方法

说明书

本发明属于航空复合材料检测技术领域，公开了一种用拉伸加载方式测试蜂窝结构剪切性能的装置和方法，装置包括A板、B板、C板和D板，A板通过第二连杆和第四连杆与C板连接，B板通过第一连杆和第三连杆与D板连接，第二连杆和第四连杆穿过B板上的两个通孔，第一连杆和第三连杆穿过C板上的两个通孔，第一剪切试板一端连接C板，另一端伸向B板，第二剪切试板一端连接B板，另一端伸向C板，第一剪切试板和第二剪切试板设在同一垂度位置上，第一剪切试板和第二剪切试板之间设有放置待测蜂窝结构的间隙。本发明具有通用性和重复性，消除了带有加长杆夹头的试验机施加压缩载荷时，因夹头偏心对测试数据产生的影响，提高了测试数据的准确性。

技术领域

本发明属于航空复合材料检测技术领域，涉及一种航空复合材料产品剪切性能的检测方法，具体涉及一种用拉伸加载方式测试蜂窝结构剪切性能的装置和方法。

背景技术

航空复合材料产品，特别是蜂窝结构，需要对其进行压缩试验，测试其在一定载荷力下的变形程度，来判断该材料或者结构的性能。

测试蜂窝结构剪切性能的实现方案为GB/T1455《夹层结构或芯子剪切性能试验方法》，通过对与试样胶接的金属加载块施加拉伸或者压缩载荷，沿夹层结构面板方向对芯子产生平面剪切，从而测得芯子的剪切性能。试验原理示意图如图1所示。

但是，压缩加载模式时，带有加长杆夹头偏心对试验机及测试结果将产生影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用拉伸加载方式测试蜂窝结构剪切性能的装置和方法，消除了带有加长杆夹头的试验机施加压缩载荷时，因夹头偏心对测试数据产生的影响，提高了测试数据的准确性，有效的保护了试验机的夹头，提高了试验过程的安全性。

本发明的技术方案是：

一种用拉伸加载方式测试蜂窝结构剪切性能的装置，包括A板、B板、C板和D板，A板通过第二连杆和第四连杆与C板连接，B板通过第一连杆和第三连杆与D板连接，第二连杆和第四连杆穿过B板上的两个通孔，第一连杆和第三连杆穿过C板上的两个通孔，第一剪切试板一端连接C板，另一端伸向B板，第二剪切试板一端连接B板，另一端伸向C板，第一剪切试板和第二剪切试板设在同一垂度位置上，第一剪切试板和第二剪切试板之间设有放置待测蜂窝结构的间隙，第一剪切试板和第二剪切试板之间连接有应变计。

进一步的，A板和D板的反方向端头连接试验机的夹持设备。利用试验机来对A板和D板进行拉动，可以精确控制拉动力值。

进一步的，设有两个应变计，一个应变计通过连接装置连接在第一剪切试板和第二剪切试板靠B板方向之间，另一个应变计通过连接装置连接在第一剪切试板和第二剪切试板靠C板方向之间。通过应变计来测量蜂窝结构的位移量，数据更加精确。

进一步的，第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的长度相同。使得整个设备结构稳定可靠。

进一步的，试验机和应变计连接上位机。通过上位机可以自动启动试验机，并且完成测量。

进一步的，第一剪切试板通过C板上的V形卡槽可拆卸地与C板连接，第二剪切试板通过B板上的V形卡槽可拆卸地与B板连接。利用V形卡槽来连接，可以便于剪切试板的拆卸和安装，并且安装后在试验中稳定性良好。

一种用拉伸加载方式测试蜂窝结构剪切性能的方法，使用上述的一种用拉伸加载方式测试蜂窝结构剪切性能的装置，首先将蜂窝结构放置在第一剪切试板和第二剪切试板之间的间隙内，使蜂窝结构的上下两侧分别与第一剪切试板和第二剪切试板粘贴；然后控制试验机用拉伸模式拉伸A板和D板，A板和D板根据结构的作用带动B板和C板靠拢，应变计测量第一剪切试板和第二剪切试板的位移量，上位机以此计算得到蜂窝结构的剪切模量。

进一步的，上位机计算两个应变计测量的平均值来计算蜂窝结构的剪切模量。所得到的数据更加精确。

本发明的优点是：