专利名称：复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试夹具，尤其涉及到一种复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具。
背景技术：
纤维增强复合材料层合板具有高比模、高比强的特点，广泛应用在汽车、船舶和航空航天领域。然而采用层合板来构成宏观结构需要有良好的连接技术。复合材料的连接一直是复合材料结构的薄弱环节，特别是层合板螺栓连接挤压破坏是机械连接的主要失效模式，因此，设计出合理、可靠的螺栓连接挤压强度的单剪型试验夹具，对层合板螺栓连接挤压强度设计许用值的确定有重要意义。近年来随着复合材料设计和试验技术的发展，国外有关测量复合材料挤压性能的试验方法也在不断修订和更新，目前均采用ASTM D5961-05 标准试验方法。国内虽然已建立了多项试验标准(如国家标准、航空工业标准等)，并且采用现行的航标HB7070-1994和国标GB/T 7559-2005对复合材料的评定和连接许用值的确定进行了大量的试验，但是，与国外最新的试验标准相比，上述两项试验标准的夹具均有不合理之处，如对中性不好、应变仪不易安装、整体刚度不好、容易失稳等。因此，对现有技术应当进一步改进。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具，以克服现有技术存在的上述不足。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现一种复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具，包括两块长夹板，所述长夹板通过螺栓依次连接有短夹板和支撑板，所述长夹板包括夹持板和固定板，夹持板上设有阶梯结构一，固定板的顶端设有V型缺口，固定板上设有通槽，所述固定板和夹持板为一体结构，所述短夹板设有与所述阶梯结构一相配合的阶梯结构二，短夹板的顶端设有与所述V型缺口相配合的凸台，所述阶梯结构一和与其配合的阶梯结构二形成空腔，该空腔内设有加强板。本实用新型的有益效果为采用两部分完全相同的阶梯结构作为夹持部分，解决了两个方向的对中性问题。试件的纵向夹持部分留有微小间隙，即使试件加工中存在一定挠度，也能保证加载力沿轴线对中传递，即使试验中层合板发生有微小失稳，也能保证失效发生。夹具的整体长度、宽度、厚度的尺寸相对较大，保证了整体刚度，且不易失稳。
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。图I是本实用新型实施例所述的复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具的分解示意图；[0009]图2是本实用新型实施例所述的复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具的长夹板的结构示意图；图3是本实用新型实施例所述的复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具的短夹板的结构示意图。图中I、长夹板；2、支撑板；3、短夹板；4、试件；5、加强板；6、V型缺口 ；7、固定板；8、通槽；9、夹持板；10、阶梯结构一 ；11、凸台；12、阶梯结构二。
具体实施方式
如图1-3所示，本实用新型实施例所述的一种复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具，包括两块长夹板I，所述长夹板I通过螺栓依次连接有短夹板3和支撑板2，所述长夹板I包括夹持板9和固定板7，夹持板9上设有阶梯结构一 10，固定板7的顶端设有V型缺口 6，固定板7上设有通槽8，所述固定板7和夹持板9为一体结构；所述短夹板3设有与所述阶梯结构一 10相配合的阶梯结构二 12，短夹板3的顶端设有与所述V型缺口6相配合的凸台11，所述阶梯结构一 10和与其配合的阶梯结构二 12形成空腔，该空腔内设有加强板5。具体使用时，将两块试件4用螺栓连接在一起，将连接好的试件4的一端放入长夹板I的阶梯结构一 10上，依次放置好加强板5、短夹板3和支撑件2，并用螺栓固定好，将试件4的另一端以同样的方式固定好，将组装好的复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具夹持在液压夹头上，开始进行挤压力的测量，在实验过程中，监控作用载荷及其伴随的孔变形，孔变形除以孔直径以便得到有效的挤压应变。另外，作用载荷除以孔的投影面积以便得到有效的挤压应力。试件4加载直到载荷清楚地达到最大值，试验及时停止，以便防止由于大范围的孔变形掩盖真正的破坏模式，为了提供更有代表性的破坏模式评定。画出整个加载范围内的挤压应力-挤压应变曲线，并记录破坏模式。由试验结束前承受的最大载荷确定极限挤压强度，实验结束后，松开夹具，把试件4取出，完成整个实验过程。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具，包括两块长夹板(1)，其特征在于所述长夹板(I)通过螺栓依次连接有短夹板(3)和支撑板(2)，所述长夹板(I)包括夹持板(9)和固定板(7)，夹持板(9)上设有阶梯结构一(10)，固定板(7)的顶端设有V型缺口(6)，固定板(7)上设有通槽(8)，所述短夹板(3)设有与所述阶梯结构一(10)相配合的阶梯结构二(12)，短夹板(3)的顶端设有与所述V型缺口(6)相配合的凸台(11)。
2.根据权利要求I所述的复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具，其特征在于所述固定板(7)和夹持板(9)为一体结构。
3.根据权利要求2所述的复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具，其特征在于所述阶梯结构一(10)和与其配合的阶梯结构二( 12)形成空腔，该空腔内设有加强板(5)。
专利摘要本实用新型涉及一种复合材料层合板螺栓连接挤压强度单搭接测试夹具，包括两块长夹板，所述长夹板通过螺栓依次连接有短夹板和支撑板，所述长夹板包括夹持板和固定板，夹持板上设有阶梯结构一，固定板的顶端设有V型缺口，固定板上设有通槽，所述短夹板设有与所述阶梯结构一相配合的阶梯结构二，短夹板的顶端设有与所述V型缺口相配合的凸台。本实用新型的有益效果为采用两部分完全相同的阶梯结构作为夹持部分，保证了试件的对中性；试件的纵向夹持部分留有微小间隙，保证了加载力沿轴线对中传递，即使试验中层合板发生有微小失稳，也能保证失效发生。夹具的整体长度、宽度、厚度方的尺寸相对较大，保证了整体刚度，且不易失稳。
文档编号G01N3/04GK202710399SQ20122032300
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者刘长喜, 王晓宏, 戴云, 周振功, 张博明, 卞富国 申请人:南京新核复合材料有限公司, 黑龙江工程学院