[发明专利]一种用于测试增强塑料层间剪切强度的夹具

说明书

本发明提供一种用于测试增强塑料层间剪切强度的夹具，包括左右两块夹板，长螺栓，底板，底座支撑和压缩弹簧等部件。首先将装配好的底座支撑夹持在试验机的下夹头上，其次预松四个紧固螺母，将试件放入左右两夹板之间(试件尺寸参考ASTM D3846增强塑料平面剪切强度试验方法)，保证压缩弹簧被压缩的长度是相同的(即保证四个角对试件的施加的力是平衡的，以免在试验过程中产生扭矩)。试件底部抵住下底板，防止试验时发生额外摩擦力，造成试验误差，上部进行加载，开始试验。本发明可以通过改变压缩弹簧被压缩的长度来改变所加横向压力，亦可通过更换底座支撑以适应不同试验机压头，具有稳定性高，操作简单等特点。

技术领域

本发明属于材料力学性能测试与表征技术领域，具体涉及一种用于测试增强塑料层间剪切强度的夹具。

背景技术

近年来，随着增强塑料性能的相关研究不断取得进步，愈来愈多的增强塑料被运用到航空，航天，军事等领域，材料的研究方法也得到进一步改善，以提高研究效率。虽然试验方案不能改变，但是可以通过改善试验用具来提高科研效率。因此，通过改善试验用具成为国内外大多数学者研究新兴增强塑料的必经之路。

双切口加压载的定义是测量材料弯曲性能的一种试验方法，国内现对这类试验的实验方法是简单的将标准试样夹持在工字型试验夹具中，夹具包括左右两块相对的夹板，用于夹板紧固试件的垫圈，紧固螺栓和紧固螺母。

试验时，将试件放置在左右夹板中间，由研究者手动拧紧紧固螺母，对试件进行横向固定，竖着放置在试验机上，进行轴向加载，从计算机上得到力-位移曲线，直至试件发生层间剪切断裂。这种夹具往往只能进行十分粗糙的，不利于精确测量的层间剪切试验，施载力无法保证是竖直的，径向试件与夹板之间无法保证较小的摩擦力。由于试验过程中机器对试件会产生极大的轴向压力，因夹持不当产生的扭矩会使试件发生张开型破坏而不是完全的剪切型破坏，对试验结果参数产生较大的影响。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种用于测试增强塑料层间剪切强度的夹具，能够在增强塑料层间剪切强度的试验中减少横向弯矩、周向扭矩、摩擦力带来的试验误差。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于测试增强塑料层间剪切强度的夹具，包括装夹在试验机的上夹头上的加载压头和装夹在试验机的下夹头上的底座；所述底座包括底板；底板上方设有左右相对的固定夹板和滑动夹板，其中固定夹板垂直固定于底板；底板上表面开有滑槽，滑槽的延伸方向与固定夹板的表面垂直，滑动夹板的底部嵌入滑槽中，滑动夹板可沿滑槽移动，且移动时其表面保持与固定夹板的表面平行；滑动夹板上至少开有4个通孔，固定夹板上开有与滑动夹板上通孔的位置和数量对应的螺纹孔，通孔和与通孔对应的螺纹孔内插有长螺栓，长螺栓的头部露出于滑动夹板，长螺栓的头部与滑动夹板之间的螺杆上套有压缩弹簧，螺杆露出于固定夹板的一侧设有与长螺栓配套的紧固螺母；试验件放置于固定夹板和滑动夹板之间，其底部与底座贴合，顶部受加载压头施加的垂直向下的压力。

进一步的，所述底板下方设有底座支撑，用于装夹在试验机的下夹头内；底座的下表面开有通槽，底座支撑的顶部固定于通槽内；底座支撑和加载压头的中心轴在一条线上。

进一步的，所述4个通孔分别位于滑动夹板的4个对称角上。

进一步的，所述试验件为双切口试验件。

本发明具有如下有益效果：

1、试验时拧动长螺栓，使滑动夹板压紧试验件，并保证四个压缩弹簧被压缩的长度一致，这样能够使试验件受力均匀，在加载压头施加载荷时不会产生扭矩；

2、固定夹板和滑动夹板与底板是垂直的，将试件从上向下缓慢插入固定夹板和滑动夹板之间，与底板贴合，保证试件在试验时的垂直度；