专利名称：一种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件的制作方法
技术领域：
本实用新型应用于紧固搭接接头剪切实验技术领域，具体涉及ー种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件。
背景技术：
紧固搭接接头剪切实验主要用于测定紧固件搭接接头剪切強度，适用于各种铆钉、螺栓、螺钉或类似的紧固件连接的搭接接头。按标准GJB715. 19-90《紧固件实验方法搭接接头剪切》，标准试样尺寸如图Ia和图Ib所示，图Ia是俯视图，图Ib是侧视图，标准中搭接的两个样品都是规则矩形薄板，在装配好实验样品后，通过夹具施加拉伸カ测试材料的拉伸性能，以及试样的剪切強度。在按照标准对搭接接头剪切强度进行测试时，要制备两个符合标准的试样。但是在实际的使用中，往往搭接接头并不是按照标准来的两个矩形薄 板的搭接，例如在飞机的腹鳍和副翼等部件中，存在较多的搭接结构是ー个是平板型，另外ー个是楔形。针对这种情況，再使用标准来进行测试，得到的测试材料的搭接接头剪切强度不准确，进而会影响部件搭接结构的具体设计及对所采用材料的性能的准确评价等。
发明内容本实用新型的目的是为了解决能够准确地测试由平板型和楔形搭接的复合材料所组合成的搭接结构的剪切应力，提出ー种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件。本实用新型提出的用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件，包括第一样品和第二样品，第二样品的搭接段为矩形，第一样品的搭接段由矩形部分和楔形部分组成，矩形部分的高度与第二样品矩形搭接段的高度相同，楔形部分的纵截面为直角三角形，楔形部分的倾斜面与矩形部分成Θ角度；两个样品搭接段的宽度是相同的，在搭接段的对应位置开有连接孔。连接孔为I个时，该连接孔的中心到第一样品的搭接段边沿的距离等于该连接孔的中心到第二样品的搭接段边沿的距离，该连接孔的直径Φ3的大小随连接孔的中心到第一祥品的搭接段边沿的距离的增大而増大。连接孔为2个时，包括第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔的中心到第一样品的搭接段边沿的距离等于第二连接孔的中心到第二样品的搭接段边沿的距离。第一连接孔的直径O1的大小随第一连接孔的中心到第一样品的搭接段边沿的距离的增大而増大，第ニ连接孔的直径Φ2的大小随第一连接孔到第二连接孔的距离的增大而増大。本实用新型的优点与积极效果在于针对在飞机的腹鳍和副翼等部件中存在的楔形与平板进行搭接的结构，采用本发明提供的样件进行测试，能够更加准确地获得测试材料所搭接的接头的剪切強度和拉脱强度，为部件搭接结构的设计材料提供比较准确的性能參数，有利于更好设计部件搭接结构。
[0008]图Ia是现有紧固件实验方法搭接接头剪切实验的标准样件俯视图；图Ib是图Ia所示的标准样件的侧视图；图2a是本实用新型的实验样件的第一种实例的俯视图；图2b是图2a所示的实验样件的侧视图；图3a是本实用新型的实验样件的第二种实例的俯视图；图3b是图3a所示的试样样件的侧视图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型作进ー步的详细说明。如图2a和图2b所示，为本实用新型样件的第一种实例，图2a为俯视图，图2b为侧视图，第一样品I和第二样品2都具有一个夹持端和搭接段，夹持端的形状可以任选，还可以开有销钉孔3，以配合夹持试样的夹具，在夹持时，如有需要，可配合使用垫板5。第一样品I的搭接段由矩形部分和楔形部分组成，沿样品长度方向的纵截面如图2b所示，整体搭接段的纵截面由具有一定高度h的矩形和具有角度Θ的直角三角形组成。角度Θ也是楔形部分的倾斜面的角度，可根据实际情况调整，一般设定为6° 16°。第二样品2的搭接段为规则矩形，高度是h。两个样品搭接段的宽度是相同的。第一样品I的搭接段和第二样品2的搭接段，在对应位置上开有两个连接孔41和42，紧固件例如各种铆钉、螺栓、螺钉等，通过连接孔41和42将两个样品的搭接段紧固一起。对于第一样品I来说，第一连接孔41位于第二连接孔42的外侧，第一连接孔41的中心到第一样品I的搭接段的边沿的距离为a，第一连接孔41的中心到第二连接孔42的中心的距离为b。对于第二样品2来说，图2a中的第一连接孔41位于第二连接孔42的内侧，第二连接孔42的中心距离第二样品2的搭接段的边沿为a，第一连接孔41的中心距离第二连接孔42的中心为b。距离a和b是可调的。第一连接孔41的直径O1的大小随距离a的增大而増大，第二连接孔42的直径Φ2的大小随距离(a+b)的增大而増大。为了符合实施例中所采用的试样，设置了对应的紧固件的形状，例如图2b中第一铆钉6的钉头倾斜角度Θ，以配合紧固样品。第二铆钉7的连接杆末端也相应具有ー个角度Θ的斜面。如图3a和图3b所示，为本实用新型样件的第二种实例，图3a为俯视图，图3b为侧视图，第一样品I和第二样品2都具有一个夹持端和搭接段，夹持端的形状可以任选，还可以开有销钉孔3，以配合夹持试样的夹具，在夹持时，如有需要，可配合使用垫板5。第一样品I的搭接段由矩形部分和楔形部分组成，沿样品长度方向的纵截面如图3b所示，整体搭接段的纵截面是由具有一定高度h的矩形和具有角度Θ的直角三角形组成。角度Θ也是楔形部分的倾斜面的角度，根据实际情况可设定，一般设定为6° 16°。第二样品2的搭接段为规则矩形，高度是h。两个样品搭接段的宽度是相同的。第一样品I的搭接段和第二样品2的搭接段，在对应位置上开有ー个第三连接孔43，紧固件例如各种铆钉、螺栓、螺钉等，通过第三连接孔43将两个样品的搭接段紧固一起。对于第一样品I来说，第三连接孔43的中心距离第一样品I的搭接段的边沿为长度C。对于第二样品2来说，第三连接孔43的中心距离第二样品2的搭接段的边沿为长度C。长度c可根据实际情况调整，第三连接孔43的直径Φ3的大小随距离c的增大而増大。为了符合实施例中所采用的试样，设置了对应的紧固件的形状，例如图3b中第三铆钉8的钉头倾斜角度Θ，以配合紧固样品。
权利要求1.ー种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件，包括第一样品和第二样品，第二样品的搭接段为矩形，其特征在于第一样品的搭接段由矩形部分和楔形部分组成，矩形部分的高度与第二样品矩形搭接段的高度相同，楔形部分的纵截面为直角三角形，楔形部分的倾斜面与矩形部分成Θ角度；两个样品搭接段的宽度是相同的，在搭接段的对应位置开有连接孔。
2.根据权利要求I所述的ー种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件，其特征在于，所述的角度Θ设置为6° 16°。
3.根据权利要求I所述的ー种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件，其特征在于，所述的连接孔为I个，该连接孔的中心到第一样品的搭接段边沿的距离等于该连接孔的中心到第二样品的搭接段边沿的距离。
4.根据权利要求3所述的ー种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件，其特征在于，所述的连接孔的直径Φ 3的大小随连接孔的中心到第一样品的搭接段边沿的距离的增大而増大。
5.根据权利要求I所述的ー种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件，其特征在于，所述的连接孔为2个，包括第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔的中心到第一样品的搭接段边沿的距离等于第二连接孔的中心到第二样品的搭接段边沿的距离。
6.根据权利要求5所述的ー种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件，其特征在于，所述的第一连接孔的直径的大小随第一连接孔的中心到第一样品的搭接段边沿的距离的增大而増大，所述第二连接孔的直径Φ2的大小随第一连接孔到第二连接孔的距离的增大而増大。
专利摘要本实用新型提出一种用于复合材料紧固搭接接头剪切实验的样件，应用于紧固搭接接头剪切实验中。本实用新型提供的第一样品的搭接段由矩形部分和楔形部分组成，第二样品的搭接段为矩形。第一样品的矩形部分的高度与第二样品的矩形搭接段高度相同，楔形部分的纵截面为直角三角形，楔形部分的倾斜面与矩形部分成θ角度。在两个样品搭接段的对应位置开有1个或2个连接孔。针对在飞机的腹鳍和副翼等部件中存在的楔形与平板进行搭接的结构，采用本实用新型提供的样件进行测试，能够更加准确地获得测试材料搭接的接头的剪切强度拉脱强度，为部件搭接结构的设计材料提供比较准确的性能参数。
文档编号G01N3/02GK202614589SQ201220266350
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者刘升旺, 张卫方, 武玉芬, 张宇隆, 唐庆云, 陈宇 申请人:北京航空航天大学