用于复合材料力学性能的测试设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合材料的测试设备，用于测量复合材料的力学性能，是一种材料力学性能检测设备。
【背景技术】
[0002]复合材料的测试设备是用于检测材料力学性能的，具体的讲是适用于对金属、非金属材料进行拉伸、压缩等力学性能测试。能够检测能出材料的最大力值、屈服力值、断裂力值及最大伸长量、屈服伸长量等材料性能的设备。
[0003]但是，在实际运用过程中，由于测试拉伸和测试形变的装置的结构不一致，需要分别在两台测试设备上测试，就需要测试两次，而且需要准备两份试件，这样操作还会影响测试的一致性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能够在测试拉伸的情况下，同时测试形变的复合材料测试设备。
[0005]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该复合材料测试设备，包括:动力装置、夹装装置、检测装置、工作站以及形变检测器，动力装置用于垂直方向上的升降；，夹装装置与动力装置连接，夹装装置用于夹装试件；检测装置用于检测力学性能；与检测装置电连接；形变检测器安装在夹装装置内。
[0006]在上述任一方案中优选的是，夹装装置包括底板、固定板、一号内夹板、一号外夹板、导杆、顶板、二号内夹板和二号外夹板，固定板固定在底板上，一号内夹板安装在固定板上，一号外夹板与一号内夹板配合，导杆有固定端和升降端，固定端固定在底板上，顶板与升降端活动连接，二号内夹板安装于顶板，二号外夹板与二号内夹板配合，一号内夹板与一号外夹板都设置有卡槽，二号内夹板与二号外夹板都设置有卡槽。
[0007]在上述任一方案中优选的是，形变检测器安装在内夹板的卡槽内。
[0008]在上述任一方案中优选的是，在形变检测器与内夹板之间设置有柔性材料。
[0009]在上述任一方案中优选的是，形变检测器包括基板、固定在基板上的多束光导纤维束以及与光导纤维束连接的光检测器。
[0010]在上述任一方案中优选的是，光导纤维素为U形结构，有两类的光导纤维束，同类光导纤维束平行排列，异类光导纤维束垂直排列。
[0011]在上述任一方案中优选的是，形变检测器包正极层、压敏材料层、负极层和主板，正极层、压敏材料层和负极层依次叠合，正极层上设置有互相孤立的测试点，每个正测试点电连接主板，在负极层上相应的位置设置有负测试点，每个负测试点电连接主板。
[0012]在上述任一方案中优选的是，动力装置为伺服电机或者液压装置。
[0013]在上述任一方案中优选的是，还包括水平移动装置，水平移动装置与夹装装置连接。
[0014]在上述任一方案中优选的是，还包括扭转装置，扭转装置与夹装装置连接。
[0015]本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果:在夹装装置内设置了形变检测器能直接在拉伸的时候直接快速地检测试件的形变特征，能够做到一次检测，得到两种数据，方便快捷，使得本发明的复合材料测试设备具有多种用途。
【附图说明】
[0016]图1是实施例中夹装装置的主视结构示意图。
[0017]图2是实施例中夹装装置的剖视结构示意图。
[0018]图3是实施例中一号内夹板的主视结构示意图。
[0019]图4是实施例中一号内夹板的左视结构示意图。
[0020]图5是实施例中一号内夹板的剖视结构示意图。
[0021]图6是实施例中一号外夹板的主视结构示意图。
[0022]图7是实施例中一号外夹板的左视结构示意图。
[0023]图8是实施例中底板的主视结构示意图。
[0024]图9是实施例中底板的俯视结构不意图。
[0025]图10是实施例中导杆的结构示意图。
[0026]图11是实施例中固定板的主视结构示意图。
[0027]图12是实施例中固定板的左视结构示意图。
[0028]图13是实施例中固定板的仰视结构示意图。
[0029]图14是实施例中夹装装置的俯视结构示意图。
[0030]下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
[0031]本实施例中的一种复合材料测试设备包括动力装置、夹装装置、检测装置、工作站、形变检测器、水平移动装置和扭转装置。动力装置用于垂直方向上的升降，在试件在垂直方向拉伸测试的时候需要将试件拉长。夹装装置能够夹住试件，夹装装置与动力装置连接，在拉伸测试的时候需要检测拉伸的力有多少，所以需要检测装置，检测装置用于检测力学性能。本实施例中，动力装置为伺服电机，伺服电机与检测装置电连接，本发明中，动力装置可以为液压装置。本实施例中，形变检测器安装在夹装装置内。本实施例中的夹装装置详细内容见下文，形变检测器与顶板相连。形变检测器能够检测试件的形变量，而集成在夹装装置内能够使得复合材料测试设备同时具有两种功能。水平移动装置与夹装装置连接、扭转装置。扭转装置与夹装装置连接。水平移动装置和夹装装置配合，水平移动装置包括一转动杆，转动杆与二号内夹板配合，当转动杆转动的时候，使得二号内夹板偏移，从而可以检测试件的切变应力。同理，扭住装置安装在伺服电机与顶板的连接件上，当扭转装置启动的时候，顶板微扭转，从而能够测得试件的扭转量。
【具体实施方式】
[0032]本实施例中，形变检测器安装在内夹板的卡槽内。在形变检测器与内夹板之间设置有柔性材料。柔性材料可以使得形变检测器与试件之间具有一定的变形空间，而且可以防止形变检测器与卡槽底部的碰撞，延长形变检测器的使用时间。
[0033]形变检测器与试件接触，并且在外夹板与内夹板的挤压下能够仅仅贴在试件表面，进行检测。本实施例中，形变检测器包括基板、固定在基板上的多束光导纤维束以及与光导纤维束连接的光检测器。光导纤维束为U形结构，有两类的光导纤维束，同类光导纤维束平行排列，异类光导纤维束垂直排列。多束光导纤维束具有传到光线的能力，U形结构能够使得光导纤维束的两端都连接在光检测器上，如果试件发生形变则贴紧在试件上的形变检测器也发生相应变形，从而测得变形量。本发明中，形变检测器还可以为另一种方式实现，形变检测器包正极层、压敏材料层、负极层和主板，正极层、压敏材料层和负极层依次叠合，正极层上设置有互相孤立的测试点，每个正测试点电连接主板，在负极层上相应的位置设置有负测试点，每个负测试点电连接主板。
[0034]本发明的复合材料测试设备使用的时候，将试件的放入一号内夹板与二号内夹板的卡槽内，然后将一号外夹板和二号外夹板固定在一号内夹板与二号内夹板上，以固定试件，然后启动伺服电机，令试件拉伸，试件拉伸之后就可以检测各种力学数据，在试件断裂之前，可以使用水平移动装置和/或扭转装置以检测各种力学指标。
[0035]图1、图2和图14示出了一种复合材料测试设备夹装装置，该夹装装置包括底板、固定板、一号内夹板、一号外夹板、导杆、顶板、二号内夹板和二号外夹板，固定板固定在底板上，一号内夹板安装在固定板上，一号外夹板与一号内夹板配合，导杆有固定端和升降端，固定端固定在底板上，顶板与升降端活动连接，二号内夹板安装于顶板，二号外夹板与二号内夹板配合，一号内夹板与一号外夹板都设置有卡槽，二号内夹板与二号外夹板都设置有卡槽。本实施例中夹装装置还包括垫板，垫板为能承受强压力的，垫板具有低弹性。其中一号内夹板和二号内夹板统称为内夹板，一号外夹板和二号外夹板统称为外夹板。
[0036]图8和图9示出了底板，底板质量比较大，稳定性好。底板上设置有卡装固定板的凹槽，凹槽与固定板紧配合。底板上设置有两通孔，导杆安装在通孔内，导杆与底板通过键连接。导杆上的键连接孔与键之间紧配合。
[0037]底板上设置有四个螺纹孔，固定板在相应的位置设置有通孔，穿过通过的开槽沉头螺钉令固定板与底板固定。底板凹槽底部与固定板底部设置有互相契合的凹凸部位，消除底板与固定板之间的震动。
[0038]图11、图12和图13示出了固定板，固定板为L形结构，固定板包括横板和竖板组成，横板嵌入到底板内，将横板嵌入到底板内使得可以方便并且准确的定位固定板，而且安装和拆卸也很方便。横板与竖板交界处设有小型凹槽，该小型凹槽可以卡装垫板。使用小型凹槽卡装可以方便定位垫板，也可以在使用过程中防止垫板移位。
[0039]本发明中，固定板还可以为半开放结构，以方便拆装内夹板和外夹板，固定板的L形结构可以使得既能够稳定的固定内夹板，又能够使得固定可以卡接在地板上，由于外夹板不直接固定在固定板或者底板上，所以外夹板可以灵活更换，在使用过程中，可以调整外夹板的细微质量，以平衡各方面的质量分布，降低微笑的扰动对测试设备的影响。固定板的表面经过一定的硬化处理，以使得固定板可以与内夹板之间稳固连接。
[0040]图3、图4和图5示出一号内夹板。本实施例中，一号内夹板固定在固定板上，在本发明中一号内夹板和固定板可以为一体铸造，一体铸造的固定板与一号夹板虽然减少了更换的灵活性，但是能够减小固定板与一号夹板之间微小空