一种用于测试v型开口梁试样剪切性能试验夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于测试V型开口梁试样剪切性能试验夹具，以达到对V型开口梁试样剪切力学性能测试的目的。包括上夹具及下夹具，所述上夹具及下夹具主体均为长方体，在和V型缺口梁试样接触的表面设计有用于安装V型缺口梁试样的卡槽；上夹具和下夹具在使用时构成反对称结构；所述的上夹具上表面设计有加载凸块，加载凸块用于施加试验载荷，加载凸块的中心线与V型缺口梁试样的V型缺口中心线保持一致，这样能够保证试验时载荷方向与V型缺口面方向一致。该夹具能够保证在复合材料V型缺口梁试样开口附近产生均匀的剪切力学状态，夹具易于加工，使用方便，尤其在测试薄试样时无需在试样两侧面粘贴加强片，大大提高了试验效率。
【专利说明】一种用于测试V型开口梁试样剪切性能试验夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测试材料剪切性能的试验夹具，特别适用于测试复合材料V型开口梁试样剪切性能试验的夹具。
【背景技术】
[0002]复合材料剪切性能是其基本性能之一，是复合材料结构件设计中需要重点考虑的参数。现有测试复合材料剪切性能的方法有很多，如:短梁法，轨道剪切法，偏轴拉伸等，这些试验方法各自存在着一定的缺点，短梁法只能测试复合材料层间强度，轨道剪切法只能测试复合材料面内剪切性能，偏轴拉伸法由于存在耦合效应，造成其测试结果不是很准确，且该方法只能测试面内剪切性能。基于以上原因，国内外提出了 V型缺口梁试验方法，并形成了相关标准，如 ASTM D5379，HB7237。
[0003]V型缺口梁试验与短梁法，轨道剪切法和偏轴拉伸试验相比，其特点在于通过特定工装在试样V型缺口附近产生近似均匀的纯剪切应力状态，避免了耦合效应对试样V型缺口附近应力状态的影响，从而提高了其剪切性能的测试精度，此外该方法可根据试样取样方向的不同获得面内及层间剪切强度和模量。
[0004]ASTM D5379和HB7237-95标准中均介绍了一种适用于复合材料V型开口梁试验的试验夹具，该夹具能够保证加载方向和V型缺口面的方向一致，能够保证试样只能在载荷方向上移动，限制了弯曲变形的发生，在V型缺口附近产生近似纯剪切应力状态，但该夹具存在以下缺点:
[0005]I)夹具结构复杂，对夹具材料要求很高，尤其是套筒结构的材料；
[0006]2)夹具使用不便，使用中需多次调整，才能够保证载荷方向和V型缺口面一致；
[0007]3)通过两侧连接螺栓的顶块对试样进行夹紧，在此过程中若操作不当，容易使得试样夹紧部位在进行试验前就已经形成压缩破坏；
[0008]4)测试薄试样困难，一般通过黏贴加强片方式进行测试，从而导致试验工作量大。
【发明内容】
[0009]本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于测试复合材料V型开口梁的剪切试验夹具，该夹具结构简单，使用方便，能够实现V型开口梁缺口部位产生纯剪切力学状态，以达到对复合材料剪切力学性能测试的目的。
[0010]为解决存在的技术问题，本实用新型采用的技术方案为:如附图1所示，包括上夹具I及下夹具3。
[0011]如附图2和附图3所示，所述上夹具I及下夹具3主体均为长方体，在和V型缺口梁试样2接触的表面设计有用于安装V型缺口梁试样2的第四卡槽6、第一卡槽7、第二卡槽8及第三卡槽9 ;上夹具I和下夹具3在使用时构成反对称结构；
[0012]所述的上夹具I上表面设计有加载凸块5，加载凸块5用于施加试验载荷，加载凸块5的中心线与V型缺口梁试样2的V型缺口中心线保持一致，这样能够保证试验时载荷方向与V型缺口面方向一致。
[0013]为防止试验加载时V型缺口梁试样2在卡槽内滑动或松动，影响测试精度，在所述的第四卡槽6、第一卡槽7、第二卡槽8及第三卡槽9侧壁均加工螺纹通孔，用于安装螺栓4以夹紧固定V型开口梁试样2。
[0014]本实用新型的有益效果是:该夹具能够保证在复合材料V型缺口梁试样缺口附近产生均匀的剪切力学状态，夹具易于加工，使用方便，尤其在测试薄试样时无需在试样两侧面粘贴加强片，大大提高了试验效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型整体结构示意图，其中:为上夹具，2为V型开口梁试样，3为下夹具，4为螺栓；
[0016]图2为本实用新型上夹具示意图，其中:5为加载凸块，6为第四卡槽，7为第一卡槽，10为螺纹通孔；
[0017]图3为本实用新型下夹具示意图，其中:8为第二卡槽，9为第三卡槽。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步说明。
[0019]如附图2和附图3所示，所述上夹具I和下夹具3主体均为长方体，在和V型开口梁试样2接触的表面设计有用于安装试样的第四卡槽6、第一卡槽7、第二卡槽8及第三卡槽9 ;上夹具I和下夹具3在使用时构成反对称结构；
[0020]所述的上夹具I上表面设计有加载凸块5，加载凸块5用于施加试验载荷，加载凸块5的中心线与V型开口梁试样的V型缺口中心线保持一致，这样能够保证试验时载荷方向与V型缺口面方向一致。
[0021]为防止试验加载时V型开口梁试样在卡槽内滑动或松动，在所述的第四卡槽6、第一卡槽7、第二卡槽8及第三卡槽9侧壁均加工螺纹通孔，用于安装螺栓4以夹紧固定试样；
[0022]如附图1所示，本发明包括上夹具I及下夹具3，上夹具I和下夹具3主体均为长方体，在和V型开口梁试2样接触的表面设计有用于安装V型缺口梁试样2的第四卡槽6、第一卡槽7、第二卡槽8及第三卡槽9 ;上夹具I的第四卡槽6至第一卡槽7部位和下夹具3第二卡槽8至第三卡槽9在使用时构成反对称结构；
[0023]V型缺口梁试样2安装于上夹具I及下夹具3之间，V型缺口梁试样2置于第四卡槽6、第一卡槽7、第二卡槽8及第三卡槽9中卡紧，V型缺口梁试样2和卡槽面紧密接触。第四卡槽6、第一卡槽7、第二卡槽8及第三卡槽9侧壁均设有螺纹通孔10。然后用螺栓4拧紧穿过螺纹通孔10以固定V型缺口梁试样2，使得整体结构形成反对称形式。
[0024]安装时调整螺栓4以保证V型缺口梁试样2厚度方向中心和上夹具1、下夹具3的中心重合。
[0025]安装时使得V型缺口梁试样2长度方向两端面分别与上夹具I和下夹具3两端面对齐，即上夹具I上表面设计有加载凸块5的中心线与V型开口梁试样2的V型缺口中心线重合，以保证试验载荷方向与V型缺口梁试样2的V型缺口中心线重合。
[0026]将安装好V型缺口梁试样2的夹具装置放置于试验机上，在上夹具I上的加载凸块5加载，进行复合材料试样剪切性能的测量。
【权利要求】
1.一种用于测试V型开口梁试样剪切性能试验夹具，其特征在于:包括上夹具(I)及下夹具⑶； 所述上夹具(I)及下夹具(3)主体均为长方体，在和V型缺口梁试样(2)接触的表面设计有用于安装V型缺口梁试样(2)的第四卡槽(6)、第一卡槽(7)、第二卡槽(8)及第三卡槽(9);上夹具(I)和下夹具(3)在使用时构成反对称结构； 所述的上夹具(I)上表面设置有加载凸块(5)，加载凸块(5)用于施加试验载荷，加载凸块(5)的中心线与V型缺口梁试样(2)的V型缺口中心线保持一致。
2.根据权利要求1所述的一种用于测试V型开口梁试样剪切性能试验夹具，其特征在于:为防止试验加载时V型缺口梁试样(2)在卡槽内滑动或松动，在所述的第四卡槽(6)、第一卡槽(7)、第二卡槽(8)及第三卡槽(9)侧壁均加工螺纹通孔(10)，用于安装螺栓(4)以夹紧固定V型缺口梁试样(2)。
【文档编号】G01N3/04GK204165831SQ201420573795
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】祁发强, 严科飞, 王锴, 张悦, 张鹏飞, 张永胜 申请人:内蒙古航天红岗机械有限公司