一种炭/炭复合材料拉伸测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种拉伸测试装置，尤其涉及一种炭/炭复合材料拉伸测试装置。


背景技术：

2.炭/炭复合材料的拉伸强度是衡量炭/炭复合材料产品力学性能的重要指标之一，也是采购炭/炭复合材料产品重要的质量技术要求。
3.目前常用的炭/炭复合材料拉伸测试方法是采用带纹路的平夹块夹持试样，通过夹块夹持面上的纹路与夹块对试样的压紧力产生摩擦力，使试样在拉伸过程中不会与夹块发生滑移，从而保证测试结果的有效性。利用平夹块进行拉伸测试的比较多，比如金属材料的拉伸测试和塑料材料的拉伸测试，但是由于炭/炭复合材料具有石墨成分,使试样具有润滑性和脆性，因此采用平夹块进行拉伸测试时，可能会带来三个方面的问题：一是使用平夹块夹持试样时，夹持段的夹持力不易控制，夹持力过小可能会导致夹持段松动，夹持力过大可能会使试样夹持段直接断裂；二是在拉伸测试过程中，当以一定速率施加载荷时，因试样的自润滑性，试样与平夹块之间会发生相对移动（俗称打滑），进一步发展使夹持段表层夹碎或分层，致使拉伸载荷骤降，试验停止，而试样工作段无目视可见裂纹或断裂，导致测试结果无效；三是为保证试样不松动，平夹块需要压得非常紧，使试样的安装和拆卸非常费力。若借鉴塑料拉伸的新型夹具进行炭炭复合材料拉伸测试，在拉伸过程会出现两方面的问题：一是试样在试样槽处不固定，会出现夹持段翘起并弹出；二是试样翘起，导致试样夹持端在r角处出现剪切破坏，为无效测试结果。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决上述缺陷，避免了试样在夹持过程中夹持段的断裂以及拉伸过程中的滑移，同时也避免了试样在拉伸过程中的翘起，进而提高测试结果的有效性，同时也使试样的安装和拆卸变得简单,提供一种炭/炭复合材料拉伸测试装置。
5.为了克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种炭/炭复合材料拉伸测试装置包括2个对称放置的工装主体，工装主体为一个长方体块，在工装主体上设有用于放置试样的沉入式试样槽，试样槽的上方设有试样挡块，试样挡块与工装主体通过螺钉连接，所述工装主体的上端连接固定轴的一端，固定轴另一端连接在拉伸试验台上。
6.根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述试样槽的形状为上宽下窄，试样槽的下方设置有向内收缩的、与试样贴合的对称r角。
7.根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述固定轴包括与工装主体连接的螺纹部分和与拉伸试验台连接部分，在与拉伸试验台连接部分上开设有销孔，通过销钉与拉伸试验台相连。
8.本实用新型的有益效果是：这种炭/炭复合材料拉伸测试装置通过精准设计与试样贴合的r角，通过r角接触面向试样传递力；通过挡块与试样槽的相互作用，使试样固定。
与目前常用的夹具相比，该结构可使试样的夹持段同时受到两种力的作用，一是试样挡块与试样槽相互作用的夹持力，起到固定试样的作用；另一个是通过工装r角处对试样传递的拉伸力。由于本工装不存在平夹块夹持试样，也不存在试样不固定的情况，避免了试样在夹持过程中夹持段的断裂以及拉伸过程中的滑移，同时也避免了试样在拉伸过程中的翘起，进而提高测试结果的有效性，同时也使试样的安装和拆卸变得简单。
附图说明
9.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
10.图1为本实用新型的结构示意图；
11.图2为图1中a-a向的剖面图；
12.图3为工装主体的结构示意图；
13.图4为图3中a-a向的剖面图；
14.图5为工装主体立体图的结构示意图；
15.图中：1.工装主体，2.试样挡块，3.挡块螺钉，4.试样槽，5.试样槽r角，6.连接螺杆，7.固定轴，8.试样，9.销钉，10.拉伸试验台。
具体实施方式
16.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
17.将炭/炭复合材料拉伸测试装置与试验机连接，再将标准试样放在炭/炭复合材料拉伸测试装置内固定好，再以一定的速率施加拉伸载荷，直至试样断裂，即可得到试样的拉伸强度。炭/炭复合材料拉伸测试装置的结构如图1-5所示，包括2个对称放置的工装主体1，工装主体1为一个长方体块，在工装主体1上设有用于放置试样8的沉入式试样槽4，试样槽4的上方设有试样挡块2，试样挡块2与工装主体1通过螺钉3连接，工装主体1的上端连接固定轴6的一端，固定轴6另一端连接在拉伸试验台10上。
18.试样槽4的形状为上宽下窄，试样槽4的下方设置有向内收缩的、与试样8贴合的对称r角5。试样槽4内放置试样8，对称r角5与试样8贴合，进而传递拉力。
19.固定轴6的目的即是将工装主体1连接至试验台10，固定轴6包括与工装主体1连接的螺纹部分和与拉伸试验台10连接部分，在与拉伸试验台10连接部分上开设有销孔，通过销钉9与拉伸试验台10相连。
20.实施例：
21.如图1、2所示，炭/炭复合材料拉伸测试装置由2个对称放置的工装主体1组成，将标准试样放置在试样槽4内，工装主体1上的挡块2通过螺钉3拧紧固定，工装主体1上的固定轴6通过一个销钉9与拉伸试验台10相连，试验台10以一定的速率施加拉伸载荷，直至试样断裂，即可得到试样的拉伸强度。
22.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不
局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种炭/炭复合材料拉伸测试装置，包括2个对称放置的工装主体（1），其特征在于：所述工装主体（1）为一个长方体块，在工装主体（1）上设有用于放置试样（8）的沉入式试样槽（4），试样槽（4）的上方设有试样挡块（2），试样挡块（2）与工装主体（1）通过螺钉（3）连接，所述工装主体（1）的上端连接固定轴（6）的一端，固定轴（6）另一端连接在拉伸试验台（10）上。2.如权利要求1所述的炭/炭复合材料拉伸测试装置，其特征在于：所述试样槽（4）的形状为上宽下窄，试样槽（4）的下方设置有向内收缩的、与试样（8）贴合的对称r角（5）。3.如权利要求1所述的炭/炭复合材料拉伸测试装置，其特征在于：所述固定轴（6）包括与工装主体（1）连接的螺纹部分和与拉伸试验台（10）连接部分，在与拉伸试验台（10）连接部分上开设有销孔，通过销钉（9）与拉伸试验台（10）相连。

技术总结
本实用新型涉及拉伸性能测试领域，尤其涉及一种炭/炭复合材料拉伸测试装置。这种炭/炭复合材料拉伸测试装置包括2个对称放置的工装主体，工装主体为一个长方体块，在工装主体上设有用于放置试样的沉入式试样槽，试样槽的上方设有试样挡块，试样挡块与工装主体通过螺钉连接，所述工装主体的上端连接固定轴的一端，固定轴另一端连接在拉伸试验台上。该结构可使试样的夹持段同时受到两种力的作用，一是试样挡块与试样槽相互作用的夹持力，起到固定试样的作用；另一个是通过工装R角处对试样传递的拉伸力。拉伸力。拉伸力。


技术研发人员：唐族娟 尹延琪 陈志强 欧志威 杨爱斌
受保护的技术使用者：常州翊翔炭材科技有限公司
技术研发日：2022.06.06
技术公布日：2022/11/28