上表面设计成鱼腹梁的结构，这种设计的方法，与长方体梁相比较，可在保证上夹头主体水平强度和刚度要求的前提下，可以节约材料大约1/5以上，有效降低了抬升上夹头横梁所需要的提升力。
[0031]上下夹头的对应水平边缘部分要求较高精度的水平度0.05-0.1mm/lOOOmm，夹具的上下夹头的对应水平表面粗糙度为10级Ra 0.2，夹具其余外表面粗糙度为6级Ra 3.2。
[0032]上夹头主体与上夹头设计成一体结构，以及下夹头主体和下夹头设计成一体结构，提高整体的强度。
[0033]在每个橡胶垫片的对面设计的五个方头螺栓顶头位置，每个螺栓都需黏贴方形橡胶垫片，与夹头上的五个橡胶垫片相对应，用于夹紧橡胶试件。
[0034]该设计需保证垂向产生较大拉力，而横向在较大尺寸的情况下，稳定的水平定位，实验时的关键是试件垂向变形均匀，水平下夹头不动，而上夹头均匀向上缓慢移动，拉动橡胶试件均匀向上变形。
[0035]所设计的夹具是专用夹具要求有较高的刚度，并且在夹头和减振橡胶连接实验时，橡胶件不能够出现滑动，因此，夹持接触部分粘贴了防滑橡胶垫，防滑橡胶垫和夹头主体必须牢固粘接为一体。
[0036]其静态工程剪切应变数值，可以通过视频摄象测量出宽度方向的尺寸变化，并与其垂直方向的尺寸比较，计算得出γ。由剪应变与剪应力的关系，就可以得到该减振橡胶剪切的实验数据，再按照最小二乘法拟合出本构关系实验曲线。
[0037]该专用夹具用于材料实验机上，其中车辆减振橡胶有其上下夹头夹住，减振橡胶保持水平位置，该专用夹具下夹具主体固定在电子拉伸实验机的底座上，专用夹具上夹具的螺栓直接连接力传感器，并连接实验机的上横头。
[0038]该产品的操作过程:
[0039]首先采用直接切割的方法，在减振橡胶的胚料上直接切割实验用零件，夹持在该夹具的上下夹头上，开通实验机的电源和气泵，按照实验规划进行实验，实验完成后，进行实验数据处理和实验数据分析。并进行数据精度和可靠性计算研宄。
[0040]该专用夹具用于材料电子拉伸实验机上，其中车辆减振橡胶有其上下夹头夹住，减振橡胶保持水平位置，该专用夹具下夹头主体固定在电子拉伸实验机的底座上，专用夹具上夹头的螺栓直接连接力传感器，并连接电子拉伸实验机的上横头。采用直接切割的方法，在减振橡胶的胚料上直接切割实验用零件，夹持在该夹具的上下夹头上，开通实验机的电源和气泵，按照实验规划进行实验，实验完成后，进行实验数据处理和实验数据分析。并进行数据精度和可靠性计算研宄。
[0041]车辆减振橡胶的基础试验往往需要进行剪切实验，由于橡胶材料较柔软，邵氏硬度低，需要有边界支撑的辅助材料才能够进行剪切实验。同时需要将金属或木材等辅助材料与橡胶粘合在一起，而通过粘结硫化等工艺后，粘合界面的强度一般只有4MPa?8MPa，而要实现车辆减振橡胶的剪切实验，其剪切力会在该粘合面上产生的应力一般都大于15MPa以上，以此造成粘合面失效，无法实现车辆减振橡胶的剪切实验。在设计车辆减振橡胶的基础试验时，就采用直接的受限拉伸代替剪切实验，本发明设计了受限拉伸专用设备，采用直接让夹具与橡胶有多个接触点，接触点上采用了较大面积的薄橡胶垫片首先粘结在夹具的夹斗上，由于薄橡胶垫片面积很大，能够承受较大的剪切力，同时该接触位置与橡胶试件的接触面积只有粘合面积的1/3左右，保证了受限拉伸时，粘合不失效，同时采用了 5个(或更多，可根据试验拉力的大小适当调节该数目)的接触点连接实验用试件，即保证了受限拉伸时可以使用较大的拉力，同时实现了受限拉伸时橡胶件内部应力的更均匀分布，这种实验设备的设计方法为车辆剪切型减振橡胶的基础实验研宄提供了更准确的实验设备的支持。
[0042]以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种橡胶材料剪切替代实验专用夹具，其特征在于:包括上夹头主体、下夹头主体； 所述上夹头主体的上方具有与力传感器连接的连接螺栓；所述下夹头主体固定在电子拉伸实验机的底座上； 所述上夹头主体与所述下夹头主体相对应的部位各具有上夹头与下夹头； 所述上夹头主体与所述上夹头一体成型，所述上夹头主体的上表面呈鱼腹梁结构；所述上夹头、所述下夹头分别包括第一夹持部件、第二夹持部件，所述第一夹持部件具有复数个抗撕裂橡胶垫片，所述第二夹持部件具有并排设置的复数个夹紧螺栓；所述夹紧螺栓的顶头面上黏贴设置有与所述第一夹持部件相对应的复数个抗撕裂橡胶垫片； 所述上下夹头的夹紧螺栓上下对应，每对夹紧螺栓的中心线为平行线，两平行线形成的平面垂直于地面。
2.如权利要求1所述的一种橡胶材料剪切替代实验专用夹具，其特征在于:所述抗撕裂橡胶垫片为平行间隔地排列的5个方形垫片。
3.如权利要求1所述的一种橡胶材料剪切替代实验专用夹具，其特征在于:所述上夹头主体的长:宽:尚=3:I:1.5 ;所述下夹头主体的长:宽:尚=3:I:1.5。
4.如权利要求3所述的一种橡胶材料剪切替代实验专用夹具，其特征在于:所述上夹头主体的长、宽、高分别为90cm、30cm、45cm ;所述下夹头的主体长、宽、高分别为90cm、30cm、45cm ;所述上、下夹头的材料为合金结构钢45Cr，经锻造成型。
【专利摘要】一种橡胶材料剪切替代实验专用夹具，包括上夹头主体、下夹头主体；上夹头主体的上方具有与力传感器连接的连接螺栓；下夹头主体固定在电子拉伸实验机的底座上；上夹头主体与下夹头主体相对应的部位各具有上夹头与下夹头；上夹头的夹持部位相对的部分设有复数个抗撕裂橡胶垫片；下夹头的夹持部位相对的部分设有复数个抗撕裂橡胶垫片；上夹头主体与所述上夹头一体成型，所述上夹头主体的上表面呈鱼腹梁结构。本发明保证了受限拉伸时可以使用较大的拉力，同时实现了受限拉伸时橡胶件内部应力的更均匀分布。
【IPC分类】G01N3-04
【公开号】CN104596843
【申请号】CN201510021611
【发明人】朱聪玲, 江吉彬, 李敏旭, 王魏, 杨涛
【申请人】福建工程学院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月16日