一种加压法测试多层复合材料层间结合强度的压头组件的制作方法

本实用新型属于材料的性能测试技术领域，具体是涉及一种加压法测试多层复合材料层间结合强度的压头组件。

背景技术：

多层复合材料是一种通过将多个片材层叠贴合粘合而制成的一种复合材料，在家具板材、船体、飞机壳体、电动汽车壳体等方面有广泛的应用。一般情况下，构成多层复合材料的片材层之间的粘合力越强，多层复合材料的力学性能越好。

通常可以通过万能材料试验机对多层复合材料的两个相邻片层施加剪切力或剥离力，来测量多层复合材料的层间结合强度。万能材料试验机也叫材料拉伸试验机、电子拉力试验机，是由夹头、测量系统、驱动系统、控制系统等结构组成，用于材料试样的拉伸、弯曲、压缩等试验，可将压力施加到材料上从而测量材料的抗压强度。。

垂直于片材层面撑开片层的力难以较好地施加到多层复合材料上，因而多层复合材料的层间结合强度难以较好地准确测量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种加压法测试多层复合材料层间结合强度的压头组件，其能够有效的对多层复合材料的层间结合强度进行测定。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种加压法测试多层复合材料层间结合强度的压头组件，其特征在于：包括半圆形截面撑块、圆锥形压头；所述半圆形截面撑块的圆柱面轴线处有半圆形截面的凹槽；所述半圆形截面撑块的数量为两个，两个所述半圆形截面撑块可以拼合成一个圆柱形；所述圆锥形压头的数量为两个，两个所述圆锥形压头对称设置在两个所述半圆形截面撑块拼合成的圆柱形的两端，且两个所述圆锥形压头的圆锥尖端分别对正所述半圆形截面撑块上的凹槽的两端。

上述的一种加压法测试多层复合材料层间结合强度的压头组件，其特征在于：所述半圆形截面撑块、圆锥形压头均为金属材质。

上述的一种加压法测试多层复合材料层间结合强度的压头组件在使用时，将两个所述半圆形截面撑块拼合成圆柱形，插入中间带圆孔的多层复合材料样条上的圆孔中，所述中间带圆孔的多层复合材料样条的圆孔轴线与多层复合材料的片层平面平行，将两个所述半圆形截面撑块的拼合面与多层复合材料的片层平面呈平行状态放置；将两个所述圆锥形压头的圆锥尖端分别对正所述半圆形截面撑块上的凹槽的两端；两个所述圆锥形压头分别被万能材料试验机的两个加压头施加压力，使得两个所述圆锥形压头的圆锥面向两个所述半圆形截面撑块上的凹槽两端施加压力，从而带动两个半圆形截面撑块将中间带圆孔的多层复合材料样条从其圆孔处向两侧施加垂直于多层复合材料的片层平面的撑开力，这个撑开力可通过万能材料试验机测量的所施加的压力来衡量，从而测试出多层复合材料的层间结合强度。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型能通过施加压力的方式将垂直于片材层面的力施加到多层复合材料中，从而对多层复合材料的层间结合强度进行准确测量；

2、本实用新型的半圆形截面撑块、圆锥形压头可以拆开后再装入包装盒中，使得本实用新型提供的压头组件便于携带；

3、本实用新型使用方便、易于测试操作，有利于推广使用；

4、本实用新型结构简单、设计合理、制造简单，有利于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的半圆形截面撑块、圆锥形压头的安装连接散件图。

图2为本实用新型的半圆形截面撑块的立体图。

图3为本实用新型的零件装配好后使用过程中的状态图。

图4为中间带孔的多层复合材料样条的立体图。

附图标记说明：

1—半圆形截面撑块；2—圆锥形压头；3—中间带圆孔的多层复合材料样条。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型包括半圆形截面撑块1、圆锥形压头2；所述半圆形截面撑块1的圆柱面轴线处有半圆形截面的凹槽；所述半圆形截面撑块1的数量为两个，两个所述半圆形截面撑块1可以拼合成一个圆柱形；所述圆锥形压头2的数量为两个，两个所述圆锥形压头2对称设置在两个所述半圆形截面撑块1拼合成的圆柱形的两端，且两个所述圆锥形压头2的圆锥尖端分别对正所述半圆形截面撑块1上的凹槽的两端。

本实施例中，所述半圆形截面撑块1、圆锥形压头2均为金属材质。

本实用新型的工作原理为：使用时，将两个所述半圆形截面撑块1拼合成圆柱形，插入中间带圆孔的多层复合材料样条3上的圆孔中，所述中间带圆孔的多层复合材料样条3的圆孔轴线与多层复合材料的片层平面平行，将两个所述半圆形截面撑块1的拼合面与多层复合材料的片层平面呈平行状态放置；将两个所述圆锥形压头2的圆锥尖端分别对正所述半圆形截面撑块1上的凹槽的两端；两个所述圆锥形压头2分别被万能材料试验机的两个加压头施加压力，使得两个所述圆锥形压头2的圆锥面向两个所述半圆形截面撑块1上的凹槽两端施加压力，从而带动两个半圆形截面撑块1将中间带圆孔的多层复合材料样条3从其圆孔处向两侧施加垂直于多层复合材料的片层平面的撑开力，这个撑开力可通过万能材料试验机测量的所施加的压力来衡量，从而测试出多层复合材料的层间结合强度。

技术特征：

1.一种加压法测试多层复合材料层间结合强度的压头组件，其特征在于：包括半圆形截面撑块（1）、圆锥形压头（2）；所述半圆形截面撑块（1）的圆柱面轴线处有半圆形截面的凹槽；所述半圆形截面撑块（1）的数量为两个，两个所述半圆形截面撑块（1）可以拼合成一个圆柱形；所述圆锥形压头（2）的数量为两个，两个所述圆锥形压头（2）对称设置在两个所述半圆形截面撑块（1）拼合成的圆柱形的两端，且两个所述圆锥形压头（2）的圆锥尖端分别对正所述半圆形截面撑块（1）上的凹槽的两端。

2.根据权利要求1所述的一种加压法测试多层复合材料层间结合强度的压头组件，其特征在于：所述半圆形截面撑块（1）、圆锥形压头（2）均为金属材质。

技术总结
本实用新型公开了一种加压法测试多层复合材料层间结合强度的压头组件，包括两个在圆柱面轴线处有半圆形截面的凹槽的半圆形截面撑块、两个圆锥形压头；使用时，将两个半圆形截面撑块拼合成圆柱形，插入中间带圆孔的多层复合材料样条上的圆孔中，通过万能材料试验机测量施加到两个圆锥形压头的压力传递到两个半圆形截面撑块上的凹槽的力而产生的垂直于多层复合材料的片层平面的撑开力，来测量多层复合材料的层间结合强度。另外，本实用新型结构简单小巧、便携、设计合理且制造简单、使用方便、易于操作，有利于推广使用。

技术研发人员：杨晓明
受保护的技术使用者：陕西理工大学
技术研发日：2019.12.13
技术公布日：2020.08.07