[发明专利]环氧复合材料与铝交界面拉伸强度的测量试样及测量方法

说明书

本发明涉及拉伸测试技术领域，公开了一种环氧复合材料与铝交界面拉伸强度的测量试样及测量方法，测量试样包括环氧复合材料结构件、第一铝结构件和第二铝结构件，环氧复合材料结构件与第一铝结构件浇注连接、第二铝结构件浇注连接，第一铝结构件与环氧复合材料结构件的连接面积大于第二铝结构件与环氧复合材料结构件的连接面积，第一铝结构件上布置有第一连接结构，第二铝结构件上布置有第二连接结构。第一铝结构件和第二铝结构件与环氧复合材料结模拟环氧复合材料与铝的连接方式，便于拉力传递，同时第二铝结构件与环氧复合材料结构件的交界面先一步产生破坏，提高测量结果的准确性，为保证GIS/GIL绝缘件的整体性能提供了新的试验思路。

技术领域

本发明涉及拉伸测试技术领域，特别是涉及一种环氧复合材料与铝交界面拉伸强度的测量试样及测量方法。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear，简称GIS)和气体绝缘输电线路(gas insulated transmission lines，简称GIL)均采用金属铝作为外壳封闭压缩SF6气体或SF6/N2混合气体绝缘，用不同类型的绝缘子支持壳内导体或分隔气室，形成外壳与导体同轴布置的高电压、大电流电力传输设备。GIS/GIL具有可靠性高、电容小、损耗低、过载能力强、电磁环境友好等优点，在长距离、大容量输电领域应用越来越广泛。

GIS/GIL内部绝缘件均采用环氧复合材料，它由液态环氧树脂、填料、固化剂等在高温下浇注而成，具有机械强度高、耐热老化等优点。绝缘件与GIS/GIL的外壳通常采用浇注连接，工程实际经验表明，环氧复合材料内部很难发生缺陷，GIS/GIL的缺陷或故障一般发生在环氧复合材料与金属铝的交界面。

环氧复合材料与铝交界面的拉伸强度是保证GIS/GIL内部绝缘件机械性能良好的关键参数，但是目前环氧复合材料与铝交界面的拉伸强度测试方法不完善，测试所用试样也没有统一标准，致使环氧复合材料与金属铝交界面的拉伸强度该参数难以准确测量。

发明内容

本发明的目的是：提供一种环氧复合材料与铝交界面拉伸强度的测量试样，以解决现有技术中的环氧复合材料与金属铝交界面的拉伸强度该参数难以准确测量的问题；本发明还提供了一种环氧复合材料与铝交界面拉伸强度的测量方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种环氧复合材料与铝交界面拉伸强度的测量试样，包括同轴布置的环氧复合材料结构件、第一铝结构件和第二铝结构件，所述环氧复合材料结构件的一端与所述第一铝结构件浇注连接、另一端与所述第二铝结构件浇注连接，所述第一铝结构件与所述环氧复合材料结构件的连接面积大于所述第二铝结构件与所述环氧复合材料结构件的连接面积，所述第一铝结构件远离所述环氧复合材料结构件的一端布置有用于与拉力机连接的第一连接结构，所述第二铝结构件远离所述环氧复合材料结构件的一端布置有用于与拉力机连接的第二连接结构。

优选地，所述第一铝结构件与所述第二铝结构件均为圆柱形结构，所述第一铝结构件的直径大于所述第二铝结构件的直径。

优选地，所述环氧复合材料结构件的一端开设有连接孔，所述第一铝结构件嵌装在所述连接孔内。

优选地，所述第一铝结构件嵌入所述连接孔内的一端的端面为半球面，所述连接孔的孔底为与所述半球面适配的曲面。

优选地，所述第二铝结构件的与所述环氧复合材料结构件的端面为平面，所述平面的表面积小于所述半球面的表面积。

优选地，所述环氧复合材料结构件包括第一圆柱段、第二圆柱段和圆台段，所述第一圆柱段的直径大于所述第二圆柱段的直径，所述圆台段平滑连接在所述第一圆柱段与所述第二圆柱段之间，所述第一铝结构件与所述第一圆柱段连接，所述第二铝结构件与所述第二圆柱段连接。

优选地，所述第一连接结构、所述第二连接结构均为螺栓孔。