[发明专利]陶瓷基复合材料高温拉伸疲劳性能夹具工装及其试验方法

权利要求书

1.一种陶瓷基复合材料高温拉伸疲劳性能夹具工装，其特征在于，包括：

水冷非接触部分和接触部分，其中，水冷非接触部分通过接触部分夹持固定试样件；

所述接触部分包括：两个月牙形夹块，

所述月牙形夹块对称设置在试样件夹持段的斜面两侧，夹持斜面与试样件相对且具有一定的角度，对试样件夹持加载，其外侧为月牙形的圆弧面，与夹头的铰链圆孔的连接面精密配合，从而对称的夹持试样件，并形成机械自锁防松；

水冷非接触部分包括拉杆、夹头、定位盖板和水冷通道，

所述拉杆固定在夹头的上部，并用于与加载架构连接；

夹头的中部具有铰链圆孔，所述铰链圆孔与所述月牙形夹块的圆弧面滑动配合，从而在拉伸的过程中通过具有自锁防松角度的斜面对试样件进行夹持加载；

在夹头面对铰链圆孔的表面上固定有定位盖板，用于固定在所述铰链圆孔中的月牙形夹块和试样件；

在夹头的铰链圆孔的两个侧壁上具有水冷通道，所述水冷通道安装有冷却水接嘴。

2.根据权利要求1所述的夹具工装，其特征在于，

所述接触部分还包括两个所述高温金属垫片，两个所述高温金属垫片外形与试样件的夹持段外形一致，分别对称贴服于试样件夹持段两面。

3.根据权利要求2所述的夹具工装，其特征在于，

所述月牙形夹块的夹持斜面夹角为6～8度，一对月牙形夹块的对称夹角为12～16度，为机械自锁防松角度。

4.根据权利要求2所述的夹具工装，其特征在于，

所述夹头面对铰链圆孔的表面具有凹陷部，以容纳并固定安装所述定位盖板。

5.根据权利要求2所述的夹具工装，其特征在于，

在所述夹头的对应于铰链圆孔的下部具有开槽结构，用于试样件安装通过。

6.根据权利要求2所述的夹具工装，其特征在于，

所述水冷通道为两条，分别位于在夹头的铰链圆孔的两个侧壁，在夹头的正反两侧上分别具有与之对应的四个冷却水接嘴，或者

所述水冷通道为一条，从夹头的铰链圆孔一个侧壁延伸至另外一个侧壁，在夹头的表面具有与之对应的两个冷却水接嘴。

7.根据权利要求2所述的夹具工装，其特征在于，

所述夹头上具有螺钉孔，所述定位盖板通过安装螺钉安装于夹头。

8.根据权利要求2所述的夹具工装，其特征在于，

所述夹头为高温合金材质，所述高温金属垫片为耐高温金属材质，所述月牙形夹块为高温硬质合金或高温陶瓷材质。

9.一种陶瓷基复合材料高温拉伸疲劳试验工装，其特征在于，

包括上夹具工装、下夹具工装与试样件，所述上夹具工装与下夹具工装为权利要求2-8中任意一项所述的夹具工装，能够分别夹持在试样件两端的夹持端，对试样件加载拉力。

10.一种利用权利要求9所述的陶瓷基复合材料高温拉伸疲劳试验工装进行高温试验的方法，具体包括如下步骤：

接触部分安装步骤S110：

对于上夹具工装和下夹具工装，在陶瓷基复合材料的试样件的夹持段两面对称粘贴高温金属垫片，在试样件的夹持段两侧斜面对称放置月牙形夹块，从而形成接触部分；

非接触部分安装步骤S120：

接触部分与试样件夹持后放入夹头的铰链圆孔的空间内，月牙形夹块的圆弧面与夹头的铰链圆孔内部的斜面滑动配合，在施加拉力载荷时，通过月牙形夹块的斜面结构对试样件夹紧，通过安装螺钉将所述定位盖板固定在夹头上，防止实验过程中月牙形夹块滑出；

高温拉伸试验步骤S130：

上夹具工装、下夹具工装通过拉杆连接到试验机加载机构，对试样件进行拉伸测试，试验测试过程中，试样件中间测试段部位放置于高温环境箱中，处于设计高温空气环境中，而上夹具工装、下夹具工装处于高温环境箱加热区域外，通过设计水冷降温结构保证上夹具工装、下夹具工装进行降温。