[发明专利]用于高聚物材料的动态拉伸力学性能实验装置及实验方法

说明书

本发明公开了用于高聚物材料的动态拉伸力学性能实验装置，包括动态夹持夹具和静态夹持夹具，动态夹持夹具一端伸入阻挡块内并与阻挡块可拆卸连接，另一端端面与静态夹持夹具一端端面相对，动态夹持夹具和静态夹持夹相对一端端面中部相同位置均开设有槽，槽内设置有夹持片，夹持片由螺钉压紧；动态夹持夹具和静态夹持夹具两侧设置有一端连接动态夹持夹具一端穿过静态夹持夹具的支撑杆。本发明还提出了一种高聚物材料动态力学性能实验方法，基于该实验方法可获取高聚物材料在不同加载速率下的力学性能参数，且该实验方法效率高，成本低、适用范围广。

技术领域

本发明属于材料动态冲击力学性能实验技术领域，涉及一种适用于高聚物材料的动态拉伸实验系统，主要应用于各类常用高聚物材料(聚碳酸酯PC、聚丙烯PP、聚氨基甲酸酯PU、聚乙烯PE等)的动态拉伸力学性能测试。

背景技术

高聚物材料因具有性能优良、已于加工和廉价等优点在各个领域都有广泛的应用。在实际的应用中，这些高聚物材料常常会遭受到各种冲击载荷作用，且高聚物材料往往对应变率较为敏感，其动态力学性能与准静态力学性能有较大差别，因此，有必要对高聚物材料进行不同应变率下的材料动态性进行研究。

目前，国内外都少见该类型的实验系统，且不同类型高聚物实验元件的尺寸也有所差异，需要针对性的设计不同的加载装置，从而导致实验成本增加。高聚物材料的动态拉伸力学性能可在高速液压伺服材料实验机上进行，需要结合特殊的实验方法以提高实验效率、降低实验成本。

发明内容

发明目的

提供一种满足各类高聚物材料动态力学性能测试的实验方法，用于获得高聚物材料在中低应变率范围(10^-2s^-1～10²s^-1)下的动态拉伸力学性能。

发明技术解决方案

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

用于高聚物材料的动态拉伸力学性能实验装置，包括动态夹持夹具和静态夹持夹具，动态夹持夹具一端伸入阻挡块内并与阻挡块可拆卸连接，另一端端面与静态夹持夹具一端端面相对，动态夹持夹具和静态夹持夹相对一端端面中部相同位置均开设有槽，槽内设置有夹持片，夹持片由螺钉压紧；动态夹持夹具和静态夹持夹具两侧设置有一端连接动态夹持夹具一端穿过静态夹持夹具的支撑杆。

优选的，所述动态夹持夹具和静态夹持夹具上还分别设置有4个螺栓和螺母固定夹持片。

优选的所述动态夹持夹具伸入阻挡块内一端厚度大于其中部厚度。

优选的所述静态夹持夹具上设置有用于紧固支撑杆的调整限位螺钉。

用于高聚物材料的动态拉伸力学性能实验方法：将静态夹持夹具与高速液压伺服材料实验机的下夹持装置连接，实现实验夹具的固定支持；动态夹持夹具安装在高速液压伺服材料实验机自带的动加载装置中，动态夹持夹具的长度需能够保证实验中高速液压伺服材料实验机动夹持装置充足的加速行程；当实验机动夹持装置经过预定加速段达到预设速度后，与安装在动态夹持夹具一端的阻挡块发生碰撞，带动动态夹持夹具产生预定的恒速轴向运动，实验高聚物材料的恒速拉伸，完成高聚物材料动态力学性能测试。

本发明的优点

本发明的优点在于：

本发明充分利用高速液压伺服材料实验机的加载特点，可满足各类高聚物材料的动态拉伸力学性能测试需求，且该实验方法可操作性强、效率高，能显著的降低高聚物材料的动态拉伸力学性能实验成本和周期，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为高速液压伺服材料实验机加载系统结构示意图。

图2本发明的用于高聚物材料的动态拉伸力学性能实验装置的主视图。