[发明专利]一种用于测量孔挤压变形的装置

说明书

本发明属于材料性能测试的试验技术，具体涉及一种用于测量机械连接试验孔挤压变形的装置。复合材料结构连接部位的设计是飞机结构设计的关键，而机械连接挤压设计值又以典型铺层单钉‑单剪连接试样的挤压许用值为基础，这是因为飞机复合材料结构普遍采用单搭接的机械连接形式。本发明的目的是提供了一种用于测量机械连接试验孔挤压变形的装置，该装置与现有的测量装置相比，使用方便，测量准确度高，同时安全环保，可提高工效。

技术领域

本发明属于材料性能测试的试验技术，具体涉及一种用于测量机械连接试验孔挤压变形的装置，使用方便，测量精度高，与现有的胶粘引伸计支座方法相比，大幅简化了操作过程，减少了测量误差，同时安全环保，提高工效。

背景技术

复合材料结构连接部位的设计是飞机结构设计的关键，而机械连接挤压设计值又以典型铺层单钉-单剪连接试样的挤压许用值为基础，这是因为飞机复合材料结构普遍采用单搭接的机械连接形式。目前国内外普遍采用ASTM D 5961标准来确定复合材料连接许用值，其中方法B(单剪形式)试样示意图如图1所示，两个层合板搭接在一起，并使用单钉紧固。试验中靠装卡引伸计的方法来测量孔的挤压变形，而挤压变形是确定试验件偏移挤压强度和偏移挤压应变的关键数据，可见挤压应变测量的关键性。试验中，引伸计的两个引伸计臂在搭接区域分别与两个层合板连接以测量孔的挤压变形。

现有的引伸计连接方式为胶粘引伸计支座，试验件搭接区域的两个层合板上分别胶粘有一个固定引伸计支座和一个可调节引伸计支座。固定支座上有用于和引伸计一个刀口连接的卡槽和皮筋孔。可调节支座的引伸计连接块上也有用于和引伸计另一个刀口连接的卡槽和皮筋孔。引伸计连接块通过螺钉、螺钉和调节框与底座相连。松开螺钉，引伸计连接块可以随着调节框上下移动以调节引伸计连接块的高度，适用不同厚度的试验件。松开螺钉，引伸计连接块可以在调节框中前后移动。

对于这种胶粘支座的引伸计连接方式，当试验件厚度不同时，需要调整支座以使引伸计的测量平面与试验件受力轴线平行。现有的这种引伸计连接方式的缺点包括：1、需要胶粘四个支座并使用两个引伸计才可能消除试验件面外旋转对测量的影响；2、试验件厚度不同时，需要对支座进行调节；3安装过程使用胶黏剂，需对试验件表面和引伸计支座进行处理，安装效率低且不环保；4、高温环境下，胶黏剂失效，因此无法在高温下进行测试；5、两个引伸计支座之间的跨距较大，引伸计显示的孔变形包含了这段较大跨距之间的试验件变形，测量误差大。

发明内容

本发明的目的是提供了一种用于测量机械连接试验孔挤压变形的装置，该装置与现有的测量装置相比，使用方便，测量准确度高，同时安全环保，可提高工效。

本发明提供了一种满足ASTM D 5961要求的从试验件侧面测量孔变形的装置。

一种用于测量孔挤压变形的装置，所述装置包括试验件、引伸计、两个非对称引伸计刀口、两个引伸计固定装置；所述引伸计固定装置包括螺钉和带有螺纹孔的a型引伸计箍子，螺钉与a型引伸计箍子通过螺纹连接；a型引伸计箍子套在试验件上，其一端的挂钩与非对称引伸计连接，扭紧螺钉时a型引伸计箍子将所述引伸计的所述两个非对称刀口固定在试验件的孔的两侧。

一种用于测量孔挤压变形的装置，所述装置包括试验件、引伸计、两个非对称引伸计刀口、两个引伸计固定装置，所述引伸计固定装置包括：带有螺纹孔和腔体的b型引伸计箍子、顶针、压缩弹簧、弹簧帽和拉环；弹簧帽通过螺纹固定在b性引伸计箍子上；顶针穿过压缩弹簧和弹簧帽，拉环穿过顶针上面的孔，从而将顶针、压缩弹簧和弹簧帽连接在一起；b型引伸计箍子套在试验件上，其一端的挂钩与非对称引伸计刀口连接，顶针在压缩弹簧的作用下顶紧试验件，从而使引伸计的所述两个非对称引伸计刀口固定在试验件的孔的两侧。

与现有的技术相比，本发明具有以下优点或积极效果：

a)适用于各种厚度的试验件，厚度不同时不需要做任何调整；

b)安装过程简单方便，可提高试验的工效；