纤维-树脂复合材料拉伸测试装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纤维

【技术实现步骤摘要】
纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及材料力学性能测试设备，尤其涉及一种纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，以及该纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置的使用方法。

技术介绍

[0002]纤维复合材料是一种含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，纤维复合材料采用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成，其耐高温的性能居所有化纤材料之首，是制造航天航空等高技术器材的优良材料，而准确地表征纤维复合材料的性能是其获得实际应用的关键。纤维复合材料拉伸测试是对单向纤维缠绕成型复合材料性能的一种标准评价方式，其测试结果是产品设计和有限元分析的重要参数。在纤维复合材料拉伸测试过程中，由于纤维抗拉强度较高，非常难于拉断，而树脂抗压强度较低，很容易被压溃，传统采用夹子夹住纤维
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树脂复合材料两端的测试装置在进行拉伸测试的过程中，夹子与纤维
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树脂复合材料接触处容易产生打滑、夹断等现象，因而不能准确测出纤维
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树脂复合材料的真实抗拉强度。

技术实现思路

[0003]本专利技术所需解决的技术问题是：提供一种结构简单、使用方便、且测试精准度高的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，以及该纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置的使用方法。
[0004]为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：所述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，包括：支撑框架和填充用的树脂；上夹具通过升降结构安装于支撑框架的顶部，且上夹具能通过升降结构上升或下降；在上夹具的底面上向内开设有圆柱状的上部安装空腔，上异形柱固定安装于上部安装空腔中，在上异形柱顶面中部向下开设有第一螺纹通孔；下夹具固定安装于支撑框架的底部，在下夹具的顶面上向内开设有圆柱状的下部安装空腔，下异形柱固定安装于下部安装空腔中，在下异形柱顶面中部向下开设有第二螺纹通孔。
[0005]其中，上异形柱固定安装于上部安装空腔中的固定安装方式为：在上部安装空腔的圆周内侧壁上设置有第一内螺纹段，在上异形柱的圆周外侧壁上设置有与第一内螺纹段匹配的第一外螺纹段，上异形柱通过第一外螺纹段与上部安装空腔中的第一内螺纹段旋紧。
[0006]进一步地，前述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，其中，上异形柱的高度小于纤维
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树脂复合材料试件的上部固定端的长度。
[0007]其中，下异形柱固定安装于下部安装空腔中的固定安装方式为：在下部安装空腔的圆周内侧壁上设置有第二内螺纹段，在下异形柱的圆周外侧壁上设置有与第二内螺纹段匹配的第二外螺纹段，下异形柱通过第二外螺纹段与下部安装空腔中的第二内螺纹段旋紧。
[0008]进一步地，前述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，其中，下异形柱的高度小于纤维
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树脂复合材料试件的下部固定端的长度。
[0009]为实现自动化实时监测控制，本方案中的升降结构可以采用由驱动装置驱动的自动伸缩轴结构，并使驱动装置由控制系统控制。
[0010]所述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置的使用方法具体为：步骤一：制作纤维
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树脂复合材料试件，将纤维
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树脂复合材料试件由一端向另一端依次划分为三个区域：上部固定端、涂覆有树脂复合层的测试区、下部固定端；步骤二：将垂直竖向放置的纤维
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树脂复合材料试件的上部固定端放入第一螺纹通孔中，并使测试区的上端边缘与上异形柱的底面平齐，然后向第一螺纹通孔中注射树脂，通过树脂固化将上部固定端固定于第一螺纹通孔中；步骤三：将垂直竖向放置的纤维
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树脂复合材料试件的下部固定端放入第二螺纹通孔中，并使测试区的下端边缘与下异形柱的顶面平齐，然后向第二螺纹通孔中注射树脂，通过树脂固化将下部固定端固定于第二螺纹通孔中；步骤四：调整上夹具的高度，使纤维
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树脂复合材料试件拉直，然后通过升降结构使上夹具匀速上升，进行拉伸测试试验。
[0011]进一步地，前述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置的使用方法，其中，上异形柱的高度小于纤维
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树脂复合材料试件的上部固定端的长度，上部固定端伸入第一螺纹通孔中后，处于拉直状态的上部固定端的上部向上伸出第一螺纹通孔外后各碳纤维束均匀分散弯折贴于上异形柱的外圆周侧壁上；下异形柱的高度小于纤维
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树脂复合材料试件的下部固定端的长度，下部固定端伸入第一螺纹通孔中后，处于拉直状态的下部固定端的下部向下伸出第二螺纹通孔外后各碳纤维束均匀分散弯折贴于下异形柱的外圆周侧壁上。
[0012]进一步地，前述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置的使用方法，其中，纤维
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树脂复合材料试件的测试区上涂覆的树脂复合层由环氧树脂与聚醚胺按照质量比为3：1的比例混合涂覆后在100～130℃的温度中固化得到。
[0013]本专利技术的有益效果是：通过填充于第一螺纹通孔中的树脂固化将纤维
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树脂复合材料试件的上部固定端固定于上异形柱中，填充于第二螺纹通孔中的树脂固化将纤维
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树脂复合材料试件的下部固定端固定于下异形柱中，提高纤维
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树脂复合材料试件两端固定于上夹具和下夹具中的可靠性，纤维
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树脂复合材料试件两端不会出现打滑脱出、夹断现象，大大提高了装置测试的准确性。
附图说明
[0014]图1是本专利技术所述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置的结构示意图。
[0015]图2是上夹具与上异形柱拆解后的结构示意图。
[0016]图3是下夹具与下异形柱拆解后的结构示意图。
[0017]图4是纤维
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树脂复合材料试件的结构示意图。
[0018]图5是纤维
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树脂复合材料试件装于纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置中后的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图及优选实施例对本专利技术所述的技术方案作进一步详细的说明。
[0020]如图1所示，本实施例中所述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，包括：支撑框架
1、以及填充用的树脂。上夹具2通过升降结构安装于支撑框架1的顶部，且上夹具2能通过升降结构实现上升或下降目的。这里升降结构可以采用由驱动装置驱动的自动伸缩轴结构3，其中，由驱动装置驱动的自动伸缩轴结构3属于本领域成熟技术，可以直接从市场上购买到，这里只是应用由驱动装置驱动的自动伸缩轴结构3实现上夹具2升降目的，而非对该结构进行保护，因而这里不对由驱动装置驱动的自动伸缩轴结构3展开赘述，只要能实现上夹具2升降目的即可。驱动装置由控制系统控制，通过控制系统监控上夹具2上升及下降的距离，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，包括：支撑框架，其特征在于：还包括：树脂；上夹具通过升降结构安装于支撑框架的顶部，且上夹具能通过升降结构上升或下降；在上夹具的底面上向内开设有圆柱状的上部安装空腔，上异形柱固定安装于上部安装空腔中，在上异形柱顶面中部向下开设有第一螺纹通孔；下夹具固定安装于支撑框架的底部，在下夹具的顶面上向内开设有圆柱状的下部安装空腔，下异形柱固定安装于下部安装空腔中，在下异形柱顶面中部向下开设有第二螺纹通孔。2.根据权利要求1所述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，其特征在于：上异形柱固定安装于上部安装空腔中的固定安装方式为：在上部安装空腔的圆周内侧壁上设置有第一内螺纹段，在上异形柱的圆周外侧壁上设置有与第一内螺纹段匹配的第一外螺纹段，上异形柱通过第一外螺纹段与上部安装空腔中的第一内螺纹段旋紧。3.根据权利要求2所述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，其特征在于：上异形柱的高度小于纤维
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树脂复合材料试件的上部固定端的长度。4.根据权利要求1或2或3所述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，其特征在于：下异形柱固定安装于下部安装空腔中的固定安装方式为：在下部安装空腔的圆周内侧壁上设置有第二内螺纹段，在下异形柱的圆周外侧壁上设置有与第二内螺纹段匹配的第二外螺纹段，下异形柱通过第二外螺纹段与下部安装空腔中的第二内螺纹段旋紧。5.根据权利要求4所述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，其特征在于：下异形柱的高度小于纤维
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树脂复合材料试件的下部固定端的长度。6.根据权利要求1所述的纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置，其特征在于：所述的升降结构为由驱动装置驱动的自动伸缩轴结构，驱动装置由控制系统控制。7.纤维
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树脂复合材料拉伸测试装置的使用方法，其特征在于：权利要求1至6...

【专利技术属性】
技术研发人员：何春辉，金碧辉，成志钢，赵亚丽，孙磊，陈晓阳，
申请(专利权)人：江苏国富氢能技术装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：