[发明专利]一种试验机单纤维夹具与拉伸强度测量方法

权利要求书

1.一种试验机单纤维夹具，其特征在于设有试验机上夹头装置、载荷传感器、持钩装置、上夹持装置、下夹持装置、水平调整装置和试验机下夹头装置；试验机上夹头装置位于试验机载荷横梁下，载荷传感器通过插销与试验机上夹头装置连接，持钩装置位于载荷传感器铅垂下方，持钩装置通过插销与载荷传感器连接；上夹持装置位于持钩装置铅垂下方，上夹持装置通过挂钩与持钩装置连接；下夹持装置位于上夹持装置铅垂下方；水平调整装置位于下夹持装置铅垂下方，水平调整装置通过锁紧螺钉与下夹持装置连接；水平调整装置通过插销与试验机下夹头装置连接。

2.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于试验机上夹头装置包括上夹头和插销。

3.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于持钩装置设有夹紧块、缩紧螺钉、挂钩和内锥形螺钉；夹紧块套于试验机的载荷传感器，夹紧块下半部分开有凹槽，缩紧螺钉置于夹紧块上半部分位置，内锥形螺钉置于夹紧块下半部分凹槽位置，挂钩挂于内锥形螺钉的内锥中心位置。

4.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于上夹持装置设有配重螺母、夹持器安装架、上夹持器、装夹螺母和回位弹簧；上夹持器安装架顶部开有2个小圆孔，上夹持器安装于上夹持器安装架上，配重螺母置于上夹持器安装架上，装夹螺母和回位弹簧置于上夹持器内。

5.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于下夹持装置设有下夹持器安装架、下夹持器、装夹螺母、回位弹簧、锁紧螺钉、铅垂方向调整螺母和水平方向调整螺母，下夹持器安装于下夹持器安装架上，装夹螺母和回位弹簧置于下夹持器内，锁紧螺钉设3个。

6.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于水平调整装置设有水平台、水平调节螺丝、夹紧块、水平器和调节钢球；夹紧块通过插销与试验机下夹头装置连接，水平台下半部分开有半圆凹槽，夹紧块上半部分开有半圆凹槽。

7.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于试验机下夹头装置设有缩紧螺钉、插销和下夹头，缩紧螺钉置于夹紧块下半部分位置。

8.拉伸强度的测量方法，包括以下步骤：

1)首先利用光学水准定位器与持钩装置上的内锥形螺钉、上夹持装置的配重螺母、下夹持装置的铅垂方向调整螺母、水平方向调整螺母和水平调整装置的水平调节螺丝调节试验机上陶瓷单纤维拉伸试验用夹具的同轴度，测定铅垂方向载荷的线性度，用标尺矫正光电引伸计的焦距；然后设定好拉伸强度测量的程序参数；

2)将陶瓷单纤维放在四方纸框的孔的中心线上，用粘着剂把单纤维的两端固定在四方纸框上；然后把四方纸框放置于上夹持器与下夹持器中间，用上夹持装置的装夹螺母初步夹紧四方纸框，校准单纤维的铅垂方向，用上夹持装置的装夹螺母与下夹持装置的装夹螺母缩紧四方纸框，然后用火焰把四方纸框两边沿烧掉，使单纤维成为自由垂直个体；把装有甘油的四方水晶容器置于承载螺旋丝杆上，启动承载螺旋丝杆，沿铅垂方向向上移动，使装有甘油的四方水晶容器刚好浸泡纤维整体；

3)启动应变采集装置的光电引伸计图像追踪软件Videoextensometer Programme，对陶瓷纤维上下纸框的边距进行追踪，然后可启动试验机上的GraphWork拉伸程序，拉伸试验开始测量，采用变速度沿着单纤维平行的方向拉，这时逐次或连续记录好载荷与应变的关系，直到纤维断裂，得出纤维断裂的载荷值，通过计算机与图像追踪处理软件VideoextensometerProgramme得出形变数据，从而测出其纤维应变值，取出断裂后的纤维，用扫描电镜观察其断口直径值，把此值输入试验机GraphWork程序，即可得单纤维断裂强度，试验完毕。

9.如权利要求8所述的拉伸强度的测量方法，其特征在于测定铅垂方向载荷的线性度用试验机上的GraphWork软件；用标尺矫正光电引伸计的焦距所采用的标尺的标距为25mm；拉伸强度测量的程序参数选用圆柱形样品的直径、拉伸速度、拉伸载荷精度和最大拉伸载荷。

10.如权利要求8所述的拉伸强度的测量方法，其特征在于四方纸框的标距为25mm，加上四方纸框被上下夹具器夹的部分为10mm；校准单纤维的铅垂方向采用光电引伸计图像处理软件Videoextensometer Programme。