[发明专利]一种拉压及剪切一体式纤维层合板实验夹具及其使用方法

说明书

本发明公开了一种拉压及剪切一体式纤维层合板实验夹具，包括上箱体、辅助楔形块、紧固螺母、导柱、下箱体、紧固楔形夹块和紧固螺栓，上箱体和下箱体的相对位置可沿导柱变化，上箱体设夹具安装口一和工件口一，下箱体设夹具安装口二和工件口二，紧固螺栓将两个紧固楔形夹块连接，形成截面为梯形的夹紧部，夹紧部的两侧分别设有一个辅助楔形块，组成工件夹具，两工件夹具分别嵌入安装在上箱体的夹具安装口一和下箱体的夹具安装口二内。本发明结构简单，可满足对不同厚度的纤维层合板试件拉压及剪切不同实验要求，保证试件上下夹具的对中性，并且对纤维层合板试件可以起到很好的紧固效果，使实验精度更高，保证了实验结果的可靠性。

技术领域

本发明属于力学性能测试实验装置技术领域，特别是涉及一种模块化拉压及剪切一体式纤维层合板实验夹具及其使用方法。

背景技术

纤维增强复合材料层合板具有比重小和比强度高，抗疲劳、抗腐蚀性能好、可设计性强等优点，被广泛用于船舶、航空航天、机械、建筑等领域。由于纤维层合板的广泛应用，其基本力学性能以及抗冲击性能及失效模式等研究尤为重要。因此，准确高效获取纤维层合板的拉伸、压缩、剪切等基本力学性能是进行纤维层合板研究工作的基础和重点。

万能试验机是集拉伸、弯曲、压缩、剪切和环刚度等功能于一体的材料试验机，夹具是连接万能试验机和被测试样的关键部件。对纤维层合板进行基本力学性能测试，由于纤维层合板试样表面光滑，使用传统夹具进行拉伸和剪切实验时容易打滑；对于纤维层合板沿纤维方向的压缩性能，需要使用特定夹具，专利CN201410054101.7以及专利CN201721788484.6中分别公开了一种碳纤维增强复合材料层合板压缩试验夹具及其试验方式和一种用于复合材料板压缩性能试验的夹具，以上压缩夹具可满足实验过程中试件的对中度，保证试验结果的准确性，但上述夹具无法同时满足拉伸、压缩及剪切试验的夹具要求。专利CN201420490374.1中公开了一种拉压及剪切试验设备用可调式平推夹具，此夹具目的是提供一种结构简单、使用方便用于不对称试样的拉压及剪切试验设备用可调式平推夹具，但此夹具只适用于不对称试样，并且此夹具的夹持部分与传统拉伸夹具无差别，不适用于纤维层合板沿纤维方向的压缩试验。

发明内容

发明目的：为了解决上述存在的问题，本发明提出了一种结构简单、操作简便、可重复利用、集拉伸、压缩及剪切一体化的用于纤维层合板的力学性能实验夹具，保证实验结果的准确性及可靠性，并提供了该实验夹具的使用方法。

技术方案：一种拉压及剪切一体式纤维层合板实验夹具，包括上箱体、辅助楔形块、紧固螺母、导柱、下箱体、紧固楔形夹块和紧固螺栓，所述上箱体和所述下箱体之间设有所述导柱，所述上箱体和所述下箱体的相对位置可沿所述导柱变化，所述上箱体设有垂直于所述导柱的夹具安装口一和平行于所述导柱的工件口一，所述下箱体设有垂直于所述导柱的夹具安装口二和平行于所述导柱且与所述工件口一位置相对的工件口二，所述紧固楔形夹块包括夹紧面和与所述夹紧面呈一定夹角但不垂直的第一斜面以及垂直于所述夹紧面的安装孔，所述辅助楔形夹块包括与所述第一斜面相配合的第二斜面；所述紧固螺栓穿过所述安装孔并通过所述紧固螺母将两个所述夹紧面相对设置所述紧固楔形夹块连接，形成截面为梯形的夹紧部，所述夹紧部的两侧分别设有一个所述辅助楔形块，所述辅助楔形块的所述第二斜面与对应的所述紧固楔形夹块的所述第一斜面相接触，所述夹紧部与两所述辅助楔形块共同组成工件夹具，两所述工件夹具分别嵌入安装在所述上箱体的所述夹具安装口一和所述下箱体的所述夹具安装口二内，两所述紧固楔形夹块的所述夹紧面与所述导柱方向平行。

进一步，为了方便安装使用，所述上箱体的上方设有与试验机连接的上连接圆柱，所述上连接圆柱上设有连接孔，所述下箱体的下方设有与试验机连接的下连接圆柱。

进一步，优选的，所述导柱的数量为2个，所述导柱的一端通过螺纹与所述上箱体连接，另一端插入设置在所述下箱体上的导向孔中形成滑动导向配合。

进一步，为了试验时的安全，所述上箱体的所述夹具安装口一和所述下箱体的所述夹具安装口二的边缘均通过滑动安装槽安装有防护插板。