[发明专利]一种复合材料蜂窝夹层结构双轴加载试验装置

说明书

本发明公开了一种复合材料蜂窝夹层结构双轴加载试验装置，包括底座、横向加载机、纵向加载机、横向拉伸组件、横向压缩组件、纵向压缩组件和纵向拉伸组件，横向加载机设置为两个，两个横向加载机分别设置在底座上。本发明所设计的装置可实现多种加载状态，横向拉伸、纵向压缩；横向压缩、纵向压缩；横向拉伸、纵向拉伸；横向压缩、纵向拉伸，满足多种载荷加载的适用场景。本发明可广泛应用于力学性能测试技术领域。

技术领域

本发明涉及力学性能测试技术领域，特别涉及一种复合材料蜂窝夹层结构双轴加载试验装置。

背景技术

复合材料蜂窝夹层结构因具有优越的比刚度和比强度性能，是飞机结构上广泛使用的复合材料夹层结构。在实际飞机结构中，复合材料蜂窝夹层结构一般处于复杂受力状态，传统的单轴性能研究并不能真实地描述其力学行为。通过将弯曲载荷和面内剪切载荷分解为面内拉伸和压缩载荷，复杂受力状态问题可以简化为研究面内拉伸和压缩双轴加载性能问题。但是，由于双轴加载问题的复杂性和试验条件的限制，复合材料蜂窝夹层结构冲击后双轴加载性能研究进展缓慢。

目前，双轴加载试验尚没有统一的试验标准，对载荷加载的适用范围不足，双轴加载试验装置主要分为两大类，即单力源双轴加载试验装置和多力源双轴加载试验机。

常见的单力源双轴加载试验装置采用液压作动筒和万能试验机作为单力源，驱动机械式双轴加载试验装置完成双轴加载试验。该类试验装置设计简单，制造成本较低。但是，该类试验装置的双轴加载载荷比取决于试验件的几何形状或者试验装置的构造，难以实现试验件中心对中，试验结果误差较大。

多力源双轴加载试验机一般采用4个独立控制的液压或者电子作动缸实现载荷施加，这类试验机能够实现双轴任意比例载荷施加、试验件中心对中，试验结果可靠。但是，这类试验机结构复杂，价格昂贵，试验空间有限，最大单轴试验载荷为25吨，主要适用于复合材料层合板元件级材料试验加载。

发明内容

为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提供一种复合材料蜂窝夹层结构双轴加载试验装置(简称为“该装置”)，所采用的技术方案如下：

本发明所提供的复合材料蜂窝夹层结构双轴加载试验装置包括底座、横向加载机、纵向加载机、横向拉伸组件、横向压缩组件、纵向压缩组件和纵向拉伸组件，所述横向加载机设置为两个，两个所述横向加载机分别设置在所述底座上；所述横向拉伸组件包括两个横向拉伸夹具，在进行复合材料蜂窝夹层结构的横向拉伸试验的情况下，两个所述横向拉伸夹具分别用于与两个所述横向加载机的输出端连接；所述横向压缩组件包括两个横向压缩夹具，在进行复合材料蜂窝夹层结构的横向压缩试验的情况下，两个所述横向压缩夹具分别用于与两个所述横向加载机的输出端连接；所述纵向拉伸组件包括第一纵向拉伸夹具和第二纵向拉伸夹具，在进行复合材料蜂窝夹层结构的纵向拉伸试验的情况下，所述第一纵向拉伸夹具用于与所述纵向加载机的输出端连接，所述第二纵向拉伸夹具用于与所述底座固定连接；所述纵向压缩组件包括第一纵向压缩夹具和第二纵向压缩夹具，在进行复合材料蜂窝夹层结构的纵向压缩试验的情况下，所述第一纵向压缩夹具用于与所述纵向加载机的输出端连接，所述第二纵向压缩夹具用于与所述底座固定连接。

本发明的某些实施例中，所述横向加载机上设置有传感器，所述传感器设置在所述横向加载机的输出端，所述传感器用于监测所述横向加载机的加载力。

本发明的某些实施例中，所述横向拉伸夹具通过横向拉伸连接件与所述横向加载机的输出端连接。

本发明的某些实施例中，所述横向压缩夹具上设置有两个第一滑动板，两个所述第一滑动板对复合材料蜂窝夹层结构两侧边施加简支约束。

本发明的某些实施例中，所述第一纵向拉伸夹具通过纵向拉伸连接件与所述纵向加载机的输出端连接。

本发明的某些实施例中，所述第二纵向拉伸夹具通过纵向固定件与所述底座连接。