一种用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条的制作方法

文档序号:25998689发布日期:2021-07-23 21:14阅读:137来源:国知局
一种用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条的制作方法

本发明涉及试验性能测试技术领域,尤其涉及一种用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条。



背景技术:

目前,纤维增强塑料疲劳性能测试领域比较权威的测试标准为iso13003:2003,该标准规定了纤维增强塑料周期性载荷条件下疲劳特性的测定,但是对测试样条只是规定了一个通用的尺寸,在测试某些特殊材料比如拉挤材料的疲劳性能时,该尺寸并不适用于现在的工装夹具,在测试过程中会产生加强片脱片或者打滑的情况,造成测试无法顺利完成。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条。

作为本发明的一个方面,提供了一种用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条,包括:测试层、与测试层的第一端部连接的第一夹持部和与测试层的第二端部连接的第二夹持部;其中,测试层由待测试材料制成,测试层包括对称的第一侧面和第二侧面;从测试层的两端至中间,第一侧面逐渐向内凹陷形成第一缺口,第二侧面逐渐向内凹陷形成第二缺口,第一缺口和第二缺口以样条的长度方向的中心线为对称轴对称设置。

可选择地,第一缺口和第二缺口构造为,弦长与测试层的长度等长的弧形缺口。

可选择地,测试层的中心点为目标断裂位置;测试层的第一端部和第二端部的厚度为30~100mm,目标断裂位置的厚度为5~15mm。

可选择地,第一夹持部的长度大于或等于目标断裂位置到测试层第一端部的距离;第二夹持部的长度大于或等于目标断裂位置到测试层第二端部的距离。

可选择地,样条的长度≥200mm,测试层的长度为100~300mm,第一夹持部的长度≥50mm,第二夹持部的长度≥50mm。

可选择地,测试层还包括对称设置的第三侧面和第四侧面,从测试层的两端至中间,第三侧面逐渐向内凹陷形成第三缺口,第四侧面逐渐向内凹陷形成第四缺口,第三缺口和第四缺口以样条的长度方向的中心线为对称轴对称设置。

可选择地,测试层的第一端部和第二端部的两端的宽度为30~100mm,测试层的第三侧面和第四侧面的中心点处的宽度为5~15mm。

可选择地,第一夹持部的宽度和测试层的第一端部的宽度等宽,第一夹持部和测试层的第一端部对齐粘结;第二夹持部的宽度和测试层的第二端部的宽度等宽,第二夹持部和测试层的第二端部对齐粘结。

可选择地,第一夹持部、第二夹持部均为加强片。

可选择地,测试层由玻璃纤维、碳纤维或碳波混合材料的增强拉挤材料制成。

本申请的用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条,通过改进了样条的尺寸和结构,有效提高了样条的夹持稳定性,能够有效保证样条测试时间,同时,本申请的样条应力集中,疲劳测试时断裂位置合理。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是一示例中纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条的示意图;

图2是一示例中纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条的正视图;

图3是一示例中纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条的侧视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征向量可以相互任意组合。

目前,用于疲劳测试的纤维增强拉挤材料样条,在测试过程中常会出现刚开始测试,加强片和样条分离导致测试无法进行以及加强片滑片影响样条受力导致样条不易断裂或断裂位置不理想的问题。这是样条尺寸设计不合理造成的,样条两端用于夹持的加强片太短,样条受力有限,在测试过程中样条不易断裂,加强片太长,则会造成样条夹持不便,测试难以进行,测试时间长,增加加强片脱落风险。

为此,如图1、2所示,本申请提供了一种用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条,包括:测试层01、与测试层01的第一端部连接的第一夹持部02和与测试层01的第二端部连接的第二夹持部03;其中,测试层01由待测试材料制成,测试层01包括对称的第一侧面和第二侧面;从测试层01的两端至中间,第一侧面逐渐向内凹陷形成第一缺口011,第二侧面逐渐向内凹陷形成第二缺口012,第一缺口011和第二缺口012以样条的长度方向的中心线为对称轴对称设置。

本申请的用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条,测试层01的第一侧面的第一缺口和第二侧面的第二缺口,使测试层01形成两端厚中间薄的收腰型结构,在疲劳测试过程中,测试层01能够顺畅地传递应力,而不会聚集应力,让应力分布更均匀,从而本申请的样条用于纤维增强拉挤材料疲劳测试时,更容易断裂,能够有效缩短疲劳测试的时间,提高测试效率。

作为本申请的一个实施例,如图1、2所示,提供了一种用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条,包括:测试层01、第一夹持部02和第二夹持部03,第一夹持部02和测试层01的第一端部连接,第二夹持部03和测试层01的第二端部连接。

其中,测试层01由待测试材料制成,测试层01包括对称的第一侧面和第二侧面;从测试层01的两端至中间,第一侧面逐渐向内凹陷形成第一缺口011,第二侧面逐渐向内凹陷形成第二缺口012,第一缺口011和第二缺口012构造为,弦长与测试层01的长度等长的弧形缺口,第一缺口011和第二缺口012以样条的长度方向的中心线为对称轴对称设置。

测试层01的第一侧面和第二侧面的中心点为测试层01的中心点,测试层01的中心点为目标断裂位置p;测试层011的第一端部和第二端部的厚度为30~100mm,目标断裂位置p的厚度为5~15mm。

本实施例的样条,第一缺口011和第二缺口012为弦长与测试层01的长度等长的弧形缺口,从而测试层01的第一侧面和第二侧面的中心点为测试层01的中心点,因此在进行抗疲劳测试时,测试层01均匀受力,测试层01的中心点处断裂的概率最高,测试层01的中心点为目标断裂位置p。

优选地,测试层01的两端的厚度为目标断裂位置p处厚度的5~10倍时,测试层01从目标断裂位置p处断裂的概率最高。

作为本申请的一个实施例,如图1、2所示,本实施例的大部分内容和上述实施例相同,区别之处在于,第一夹持部02的长度大于或等于目标断裂位置p到测试层01第一端部的距离。

第二夹持部03的长度大于或等于目标断裂位置p到测试层01第二端部的距离。

样条的长度≥200mm,测试层01的长度为100~300mm,第一夹持部02的长度≥50mm,第二夹持部03的长度≥50mm。

本申请通过改进样条的尺寸,调整测试层和两端夹持部的长度,使得样条韧性好,测试层01和第一夹持部02和第二夹持部03连接牢固,疲劳测试过程中不易产生应力集中,样条不易脆裂,可有效保障样条的测试时间。

作为本申请的一个实施例,如图1-3所示,提供了一种用于纤维增强拉挤材料疲劳测试的样条,包括:测试层01、第一夹持部02和第二夹持部03,第一夹持部02和测试层01的第一端部连接,第二夹持部03和测试层01的第二端部连接,其中,测试层01由待测试材料制成。

第一夹持部02的长度大于或等于目标断裂位置p到测试层01第一端部的距离。第二夹持部03的长度大于或等于目标断裂位置p到测试层01第二端部的距离。

样条的长度≥200mm,测试层01的长度为100~300mm,第一夹持部02的长度≥50mm,第二夹持部03的长度≥50mm。

测试层01包括对称的第一侧面和第二侧面(对应于图3的左右两侧)、对称设置的第三侧面和第四侧面(对应于图3的前后两侧)。

从测试层01的两端至中间,第一侧面逐渐向内凹陷形成第一缺口011,第二侧面逐渐向内凹陷形成第二缺口012,第一缺口011和第二缺口012以样条的长度方向的中心线为对称轴对称设置。

从测试层01的两端至中间,第三侧面逐渐向内凹陷形成第三缺口013,第四侧面逐渐向内凹陷形成第四缺口014,第三缺口013和第四缺口014以样条的长度方向的中心线为对称轴对称设置。

将测试层01形成两端厚中间薄、两端宽中间窄的收腰型结构。

测试层01的第一侧面和第二侧面的中心点为测试层01的中心点,测试层01的中心点为目标断裂位置p;测试层011的第一端部和第二端部的厚度为30~100mm,目标断裂位置p的厚度为5~15mm。

测试层01的第一端部和第二端部的两端的宽度为30~100mm,测试层01的第三侧面和第四侧面的中心点处的宽度为5~15mm。

从而提高疲劳测试结果的精准度,保证在进行疲劳测试时,样条在目标断裂位置p处断裂。

为了进一步减少应力集中,本实施例中第一缺口011和第二缺口012构造为,弦长与测试层01的长度等长的弧形缺口;第三缺口013和第四缺口014构造为,弦长与测试层01的长度等长的弧形缺口。

作为本申请的一个实施例,实施例的大部分内容和上述实施例相同,区别之处在于,本申请的样条,测试层01的四侧侧面形成四面对称的弧形缺口。

在此条件下,在进行疲劳测试时,测试层01在目标断裂位置p处断裂的概率最高,开始测试到样条断裂的所需时间最短。

作为本申请的一个实施例,如图1、2所示,本实施例的大部分内容和上述实施例相同,区别之处在于,第一夹持部02的宽度和测试层01的第一端部的宽度等宽,第一夹持部02和测试层01的第一端部对齐粘结;第二夹持部03的宽度和测试层01的第二端部的宽度等宽,第二夹持部03和测试层01的第二端部对齐粘结。

作为本申请的一个实施例,如图1、2所示,本实施例的大部分内容和上述实施例相同,区别之处在于,第一夹持部02、第二夹持部03均为加强片。

作为本申请的一个实施例,如图1、2所示,本实施例的大部分内容和上述实施例相同,区别之处在于,测试层01由玻璃纤维、碳纤维或碳波混合材料的增强拉挤材料制成。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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