[发明专利]一种纤维网或布片的轴拉试验装置及试验方法

摘要

本发明公开了一种纤维网或布片的轴拉试验装置及试验方法，包括上轴拉夹头和下轴拉夹头；上轴拉夹头顶部与拉力试验机的上拉头相连接，下轴拉夹头底部与拉力试验机的下拉头相连接；上轴拉夹头和下轴拉夹头均包括连接件、Y型传力杆件、钢轴和楔形夹具；Y型传力杆件包括一体设置的主干和两个杈枝，主干的尾端设置有与球形凹槽相铰接的铰球；钢轴的纵截面为半圆形，两个杈枝的尾端均与钢轴相连接；钢轴的中心设置有楔形凹槽，楔形夹具能插放至楔形凹槽中；楔形夹具包括两块相对设置的钢夹板，钢夹板相向的一侧均设置有凹凸齿状条纹。本发明能将纤维网或布片有效夹持和对中，结构简单、操作方便、方法可靠且测试准确度较高。

主权项

1.一种纤维网或布片的轴拉试验装置，其特征在于：包括上轴拉夹头和下轴拉夹头；上轴拉夹头顶部与拉力试验机的上拉头相连接，下轴拉夹头底部与拉力试验机的下拉头相连接；上轴拉夹头和下轴拉夹头均包括连接件、Y型传力杆件、钢轴和楔形夹具；连接件的一端与上拉头或下拉头相连接，连接件的另一端设置有球形凹槽；Y型传力杆件包括一体设置的主干和两个杈枝，主干的尾端设置有与球形凹槽相铰接的铰球；钢轴的纵截面为半圆形，两个杈枝的尾端均与钢轴相连接；钢轴的中心设置有楔形凹槽，楔形夹具能插放至楔形凹槽中；楔形夹具包括两块相对设置的钢夹板，钢夹板相向的一侧均设置有凹凸齿状条纹；凹凸齿状条纹包括相互交错设置的凸齿和凹槽，凸齿的纵向截面为等腰梯形，凸齿的齿顶为等腰梯形的上底边，凸齿的齿根为等腰梯形的下底边；楔形夹具朝向楔形凹槽的一侧为三角形；轴拉过程中，纤维网或布片与楔形夹具之间的粘接力F_s′表示如下：式(8)中，ψ为增大系数，且ψ>1；μ′为纤维网或布片与楔形夹具间的静摩擦系数；F_N″为轴拉过程中楔形夹具的总夹持力；d_eq为单根纤维网或布片的等效直径，单位mm；l为纤维网或布片的锚固长度或夹持长度，单位mm；为纤维网或布片的锚固长度的提高系数，且k为楔形夹具接触面间的摩擦力与平均粘结强度τ_u的比例系数；F_N″和满足如下计算公式：F_N″＝F_N+F_N′            (7)式(5)～(7)中，F_N为轴拉前楔形夹具提供的夹持力；F_N′为受拉过程中，楔形夹具会受到楔形凹槽的约束，产生的垂直于斜面的挤压力；F为拉力；α为楔形夹具两斜面之间的夹角；a为凸齿的齿顶宽度，b为凸齿的齿根宽度，β为凸齿的两条斜边与水平方向的夹角；且0<β<π/2，而式(4)中，n为纤维束中单股纤维网或布片的根数；σ_f为单股纤维网或布片的抗拉强度，单位MPa；A_f为单股纤维网或布片的截面面积，单位mm²；F_s为纤维网或布片与楔形夹具在不发生相对滑移被拉断时，纤维网或布片与楔形夹具间的粘结力，单位N；故F_s′>>F_s，在纤维网或布片被拉伸的过程中，纤维网或布片与楔形夹具之间不会产生滑移和拔出现象。