[发明专利]一种用于复合材料管的疲劳试验固定装置

说明书

本发明提供一种用于复合材料管的疲劳试验固定装置，包括底座，在底座上设置有用于固定实验用复合管材试样的扣压接头；所述扣压接头包括：上部转接法兰、下部转接法兰、上内芯、下内芯、上外套、下外套；在所述实验用复合管材试样的上下两端分别设置有一个扣压接头，上端的扣压接头包括：与加载装置固定连接的上部转接法兰，所述上部转接法兰的下面与所述上内芯固定连接，上外套套在所述上内芯上；下端的扣压接头包括：与底座固定连接的下部转接法兰，所述下部转接法兰的上面与下内芯固定连接，下外套套在所述下内芯上；所述用于固定实验用复合管材试样的两端分别套在所述上外套、下外套内。本发明对试样的初始损伤要小。

技术领域

本发明涉及材料力学试验装备技术领域，尤其涉及一种用于复合材料管的疲劳试验固定装置。

背景技术

材料发生疲劳破坏指的是材料在交变应力作用下，经过一定的循环周期后，而发生破坏或失效的现象。疲劳破坏是由循坏应力引起的延时破坏，其破坏时的应力水平往往低于材料的抗拉强度，甚至低于材料的屈服强度。材料的疲劳寿命与其遭受的循环应力有关，应力水平越高时寿命越短，应力水平越低时寿命越长，当材料遭受的应力小于材料的疲劳强度时，其寿命可无限长。要获得一种新型材料的疲劳性能的方法是对该材料进行疲劳试验。材料的疲劳试验是众多材料力学试验的一种，对材料开展疲劳试验是研究材料的疲劳性能，而材料的疲劳性能直接关乎用该种材料制成的构件的使用寿命，因此对材料开展疲劳试验是研究一种新型材料过程中的重要环节。

对材料进行疲劳试验通常是将材料固定于专业的疲劳试验机上，使试样遭受循环荷载，同时观察与记录材料的疲劳性能。传统的疲劳试验标准试样的形状一般是哑铃状，在进行疲劳试验时利用疲劳试验机上的夹具固定哑铃状试样的两端，已达到将试样充分固定的效果。

随着复合材料的日益广泛应用，尤其是复合材料管在航空航天、石油和核等工业上的广泛应用，人们对复合材料管进行疲劳试验的研究日益增多。由于复合材料的非均匀性的力学性能，使得需要对复合材料管进行实物试样疲劳试验。由于复合材料管的实物试样是管状的，而传统夹具只针对片状试样的疲劳试验，难以适用于管状试样的疲劳试验。如果用传统夹具固定复合管材试样，根本无法满足基本的疲劳试验要求(会出现试样滑脱、被夹伤现象)，而且需要施加比传统标准试样更大的循环荷载，因此传统的夹具不能够满足复合材料管的疲劳试验要求。

发明内容

本发明装置改变了传统的夹具固定试样方法，设计了一种能够适应复合材料管疲劳试验的固定装置。

为实现上述目的，本发明专利采用以下技术方案：

一种用于复合材料管的疲劳试验固定装置，包括底座，在底座上设置有用于固定实验用复合管材试样的扣压接头；

所述扣压接头包括：上部转接法兰、下部转接法兰、上内芯、下内芯、上外套、下外套；

在所述实验用复合管材试样的上下两端分别设置有一个扣压接头，上端的扣压接头包括：与加载装置固定连接的上部转接法兰，所述上部转接法兰的下面与所述上内芯固定连接，上外套套在所述上内芯上；

下端的扣压接头包括：与底座固定连接的下部转接法兰，所述下部转接法兰的上面与下内芯固定连接，下外套套在所述下内芯上；

所述用于固定实验用复合管材试样的两端分别套在所述上外套、下外套内。

进一步地，如上所述的一种用于复合材料管的疲劳试验固定装置，所述上内芯、下内芯均设置有倒齿。

进一步地，如上所述的一种用于复合材料管的疲劳试验固定装置，在所述底座的四角分别安装有一根螺纹拉杆，所述螺纹拉杆与底座螺纹连接，通过螺母及垫圈来调节底座的高度。

进一步地，如上所述的一种用于复合材料管的疲劳试验固定装置，所述上部转接法兰一共开有内圈、外圈两组螺栓孔，内圈有6个螺栓孔，用于将上部转接法兰与上内芯连接在一起；外圈有8个螺栓孔，用于将上部转接法兰与疲劳试验机上的加载装置连接在一起。