[实用新型]一种用于轴棒编织碳碳复合材料超高温拉伸试验夹具

说明书

本实用新型公开了一种用于轴棒编织碳碳复合材料超高温拉伸试验夹具,由圆柱接头、T型接头、定位瓦片、绝热橡胶组成；其圆柱接头和材料试验机通过销钉连接；圆柱接头下部开有T型槽用于安装T型接头，T型槽的壁面贴有绝热橡胶，用于防护试样加热时由T型接头传递的热量，同时可起到绝缘作用。T型接头用于与定位瓦片配合，定位瓦片为半圆台结构，外锥面与T型接头下部的内锥面配合，内侧面与试样夹持段的外锥面配合；夹具用于测试材料的抗拉强度。该拉伸试验夹具结构简单，安装、拆卸便捷，能将试样准确安装到位，提高安装时试样轴线与夹具轴线的同轴度，提高测量的准确性。夹具通用性强，可适用于其它复合材料的超高温拉伸试验。

技术领域

本实用新型涉及用于轴棒编织碳碳复合材料超高温拉伸试验夹具，具体地说，涉及一种用于轴棒编织碳碳复合材料的、测试抗拉强度的超高温拉伸试验夹具，属于固体火箭发动机设计及拉伸试验设备技术领域。

背景技术

现有技术中，固体火箭发动机喉衬、扩张段等关键热结构部件在工作时温度高达2200℃以上，所用材料为碳碳复合材料，对其在2200℃上的抗拉强度的测量是一项关键的试验技术，在固体火箭发动机设计中起着重要作用。

中国发明专利CN104931342A公布了“一种多功能高温拉伸夹具”，该高温拉伸夹具对试样的安装不具有定位功能，无法保证试样的轴线与夹具的同轴度，会在试样上产生一个附加弯矩，影响试验结果，而且试样在加持槽6和引槽7的拐角处接触产生应力集中，试验时会在试样的加持段和试验段的倒角处发生破坏，使得试验结果无效。

发明专利CN209979394U公开了“一种陶瓷基复合材料超高温拉伸组合夹具”，该超高温拉伸组合夹具其试样在安装后无法保证与夹具的同轴度，这样会在试样上产生一个附加弯矩，影响试验结果，且试样为厚度较薄的板件，对安装后同轴的定位要求更高，再者其夹具只能用于板件，而轴棒编织碳/碳复合材料由于其结构的特殊性只能加工成圆柱型试样进行试验。

在发明专利CN107894365A提出的“一种测试导体材料超高温拉伸性能的夹具及夹持方法”，该夹具及夹持方法采用冷却系统，增加了夹具的复杂性，试样的安装较为复杂且定位效果不好，需要衬垫石墨纸来对中定位，而石墨纸的强度较低，仅为4Mpa左右，在试验时容易发生损坏，一方面会失去对中定位作用，另一方面会导致试样的加持段受热不均、增加热应力而损坏。

为此，需要研制一种用于轴棒编织碳碳复合材料的、测试抗拉强度的超高温拉伸试验夹具，避免轴棒编织碳碳复合材料超高温拉伸试验在现有技术上的缺失和局限，为超高温拉伸试验的开展提供了保证。

实用新型内容

为了避免现有技术存在的不足，本实用新型提出一种用于轴棒编织碳碳复合材料超高温拉伸试验夹具；该夹具用于测试材料的抗拉强度，结构简单、加工方便，安装、拆卸便捷，能将试样准确安装到位，提高安装时试样轴线与夹具轴线的同轴度，提高测量的准确性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:包括圆柱接头、T型接头、定位瓦片、绝热橡胶，所述圆柱接头的上部设有圆通孔，圆柱接头和材料试验机通过销钉连接，圆柱接头下部开有T型凹槽用于安装T型接头，T型凹槽的壁面贴有绝热橡胶，用于防护试样加热时由T型接头传递的热量，保护圆柱接头，并且可起到绝缘作用；T型接头与圆柱接头的T型凹槽相吻合；

所述T型接头上部与下部为一体结构，T型接头上部为长方体，长方体中间部位开有圆形通孔，T型接头下部为圆柱体，圆柱体内部设有圆台形通孔，且T型接头上部与下部通孔中心位于T型接头中轴线上，T型接头用于与定位瓦片配合，其最小截面处的直径大于试样的最大直径，可使试样从中通过；

所述定位瓦片为半圆台弧形结构，其锥度为5°，外锥面与T型接头下部的圆台孔内锥面配合，内侧面与试样夹持段的外锥面配合。

所述定位瓦片的材料为高强石墨T705。

所述绝热橡胶的材料为硅橡胶，橡胶层厚度为5mm。