基于立式试验机的用于复合材料壁板压缩试验的夹具制造技术

本实用新型专利技术属于复合材料机体结构试验符合性验证技术领域，涉及基于立式试验机的用于复合材料壁板压缩试验的夹具。夹具为对称结构，所述的夹持端与载荷扩散器垂直固定，所述的载荷扩散器为梯形结构，有利于载荷的扩散传递；载荷扩散器与加载器垂直相连，加载器的上表面设有螺栓固定孔，螺栓固定孔平行对齐，加载器以载荷扩散器对称；所述的左夹持器和右夹持器分别设在加载器的上表面，两者之间设有灌封器，加载器用于试件的加载，加载器的加载面可以满足多种试验件的尺寸需要；加载器的夹持端可按照试验机装卡头的形状及尺寸进行更改。本实用新型专利技术定位简单、准确；可同时用于多种加筋剖面的试验件；试验件与夹具装卡方便，操作简单，且生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
基于立式试验机的用于复合材料壁板压缩试验的夹具
本技术属于复合材料机体结构试验符合性验证
，涉及基于立式试验机的用于复合材料壁板压缩试验的夹具。
技术介绍
随着复合材料技术的不断发展，复合材料的用量也在不断增加，尤其在民用航空领域，1985年A310上复合材料的只占5％，随后A380上复合材料的用量增至25％，A350XWB上复合材料用量已达到53％；同样在波音公司也是如此，B747上复合材料用量为3％，B777上增至12％，到了B787复合材料用量已达52％。复合材料以高的比强度、比刚度、良好的疲劳特性及低的维修成本等特点备受航空业界人士的欢迎。在复合材料的工程应用中，一方面，复合材料制件制造的不确定性导致力学性能分散，具有较高的研制成本，同时，复合材料件的制造易受工艺、环境等因素的影响，因此所有复合材料件的投产前均需要性能测试进行试验。复合材料在受压时，容易产生分层，因此复合材料压缩试验是复合材料结构研制中的必备试验。试验中，夹具的成本要占到整个试验成本的30％，试验的成功与否也与试验夹具有着不可分割的联系。另一方面，以往的复合材料加筋壁板结构验证性试验通常基于地面大型试验机进行，原因主要是由于加筋壁板试验件采用的是与产品等尺寸设计，通常需要较高的加载能力，地面试验机可有效完成试验任务。随着航空设计技术的发展和试验测试需求的增加，小尺寸加筋壁板结构验证试验已经成民用飞机符合性验证中必不可少的试验项目，如果继续采用地面加载固定设备，势必造成资源浪费、加载精度低等问题。所以，设计一种多功能、且操作简单可靠，可用于立式疲劳试验机的复合材料加筋壁板压缩试验夹具是降低试验成本、得到精准试验数据的有效途径。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种定位准确、简单，装卡方便且可用于多种压缩试验件的低成本夹具，降低复合材料压缩试验的成本。本技术的技术方案如下：基于立式试验机的用于复合材料壁板压缩试验的夹具，包括夹持端、载荷扩散器、左夹持器、右夹持器、导向槽、螺栓固定孔、灌封器和定位块；所述的夹具为对称结构，所述的夹持端与载荷扩散器垂直固定，所述的载荷扩散器为梯形结构，有利于载荷的扩散传递；载荷扩散器与加载器垂直相连，加载器的上表面设有3对螺栓固定孔，螺栓固定孔平行对齐，加载器以载荷扩散器对称；所述的左夹持器和右夹持器分别设在加载器的上表面，两者之间设有灌封器，加载器用于试件的加载，加载器的加载面可以满足多种试验件的尺寸需要；加载器的夹持端可按照试验机装卡头的形状及尺寸进行更改。左、右夹持器用于将试件固定在加载器上，固定方法简单、可靠。所述的左夹持器和右夹持器对称相同。所述的左夹持器设有3个平行长圆孔，圆孔与导向槽连通，用于与加载器通过螺栓固定，加载器上是圆孔，夹持器上是长圆孔，不同构型的壁板的形心位置不同，故夹持器相对加载器的位置也不同，长圆孔可以使夹持器在一定范围内移动。为了在试验中保证在试件的形心位置加载，按照不同构型的壁板的形心位置在加载器上刻出定位线5，便于试验件的定位。所述的灌封器采用平板弯曲制成，平板两端之间有灌封器开口9。定位块置于灌封器内部。本技术的有益效果：相比于传统地面大型试验加载设备，本技术可用于地面万能疲劳试验机，定位简单、准确；可同时用于多种加筋剖面的试验件；试验件与夹具装卡方便，操作简单，且生产成本低。附图说明图1(a)是本技术整体示意图。图1(b)是本技术整体示意图。图2是本技术试验夹具灌封器示意图；图3是本技术试验夹具系封器定位块示意图。图中1.夹持端；2.载荷扩散器；3.左夹持器；4.右夹持器；5.定位线；6.导向槽；7.螺栓固定孔；8.灌封器；9.灌封器开口；10.灌封器加持面；11.定位块。具体实施方式为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。实施例1：如图1所示，试验夹具系统通过上下的加持端1固定于立式地面疲劳试验机，此处用于压缩载荷的引入。载荷通过载荷扩散器2均匀加载于试验件端部，此处设计为梯形有利于载荷的扩散传递，保证试验件均匀受载荷，载荷扩散器2两侧对称设计加强筋提高夹具强度。左夹持器3和右夹持器4为对称设计的左右夹持器，该结构可根据定位线5的定位线调整结构位置，并通过导向槽6、螺栓固定孔7确保试验件固定于准确加载位置，保证载荷的引入没有产生面外弯矩和确保试验件在加载过程中不发生面外位移。灌封器8为试验件端部灌封区域，采用灌封器8可以保证试验件端部载荷均匀引入到试验区。如图2所示灌封器8在侧面中心位置设计灌封器开口位置9。图3为灌封器内部定位块11，用于试验件端部灌胶时试验件定位。实施例2：基于立式试验机的用于复合材料壁板压缩试验的夹具，包括夹持端1、载荷扩散器2、左夹持器3、右夹持器4、导向槽6、螺栓固定孔7、灌封器8和定位块11；所述的夹具为对称结构，所述的夹持端1与载荷扩散器2垂直固定，所述的载荷扩散器2为梯形结构，有利于载荷的扩散传递；载荷扩散器2与加载器垂直相连，加载器的上表面设有3对螺栓固定孔7，螺栓固定孔7平行对齐，加载器以载荷扩散器2对称；所述的左夹持器3和右夹持器4分别设在加载器的上表面，两者之间设有灌封器8，加载器用于试件的加载，加载器的加载面可以满足多种试验件的尺寸需要；加载器的夹持端可按照试验机装卡头的形状及尺寸进行更改。左、右夹持器用于将试件固定在加载器上，固定方法简单、可靠。所述的左夹持器3和右夹持器4对称相同。所述的左夹持器3设有3个平行长圆孔，圆孔与导向槽6连通，用于与加载器通过螺栓固定，加载器上是圆孔，夹持器上是长圆孔，不同构型的壁板的形心位置不同，故夹持器相对加载器的位置也不同，长圆孔可以使夹持器在一定范围内移动。为了在试验中保证在试件的形心位置加载，按照不同构型的壁板的形心位置在加载器上刻出定位线5，便于试验件的定位。所述的灌封器8采用平板弯曲制成，平板两端之间有灌封器开口9。定位块11置于灌封器8内部。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于立式试验机的用于复合材料壁板压缩试验的夹具，其特征在于，包括夹持端(1)、载荷扩散器(2)、左夹持器(3)、右夹持器(4)、导向槽(6)、螺栓固定孔(7)、灌封器(8)和定位块(11)；/n所述的夹具为对称结构，所述的夹持端(1)与载荷扩散器(2)垂直固定，所述的载荷扩散器(2)为梯形结构，有利于载荷的扩散传递；载荷扩散器(2)与加载器垂直相连，加载器的上表面设有螺栓固定孔(7)，对应螺栓固定孔(7)平行对齐，加载器以载荷扩散器(2)对称；所述的左夹持器(3)和右夹持器(4)分别设在加载器的上表面，两者之间设有灌封器(8)，加载器用于试件的加载，加载器的加载面可以满足多种试验件的尺寸需要；加载器的夹持端可按照试验机装卡头的形状及尺寸进行更改；左、右夹持器用于将试件固定在加载器上，固定方法简单、可靠；/n所述的左夹持器(3)和右夹持器(4)对称相同；所述的左夹持器(3)设有平行圆孔，数量与加载器的螺栓固定孔(7)对应，圆孔与导向槽(6)连通，用于与加载器通过螺栓固定，加载器上是圆孔，夹持器上是长圆孔，不同构型的壁板的形心位置不同，故夹持器相对加载器的位置也不同，长圆孔可以使夹持器在一定范围内移动；为了在试验中保证在试件的形心位置加载，按照不同构型的壁板的形心位置在加载器上刻出定位线(5)，便于试验件的定位；定位块(11)置于灌封器(8)内部。/n...

【技术特征摘要】
1.基于立式试验机的用于复合材料壁板压缩试验的夹具，其特征在于，包括夹持端(1)、载荷扩散器(2)、左夹持器(3)、右夹持器(4)、导向槽(6)、螺栓固定孔(7)、灌封器(8)和定位块(11)；
所述的夹具为对称结构，所述的夹持端(1)与载荷扩散器(2)垂直固定，所述的载荷扩散器(2)为梯形结构，有利于载荷的扩散传递；载荷扩散器(2)与加载器垂直相连，加载器的上表面设有螺栓固定孔(7)，对应螺栓固定孔(7)平行对齐，加载器以载荷扩散器(2)对称；所述的左夹持器(3)和右夹持器(4)分别设在加载器的上表面，两者之间设有灌封器(8)，加载器用于试件的加载，加载器的加载面可以满足多种试验件的尺寸需要；加载器的夹持端可按照试验机装卡头的形状及尺寸进行更改；左、右夹持器用于将试件固定在加载器上，固定方法简单、可靠；
所述的左夹持器(3)和右...

【专利技术属性】
技术研发人员：方采文，董晓莉，黄文超，李营，孟玲俊，胡林波，
申请(专利权)人：中航沈飞民用飞机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21