[发明专利]辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具

说明书

技术领域

    本发明涉及一种辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具，属于复合材料压缩性能表征试样制作的技术领域。

背景技术

纤维增强树脂基复合材料具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、低密度、导电效率高等突出的优异性能。因此，自上世纪六七十年代诞生以来，纤维增强树脂基复合材料就迅速在航空航天，大功率风力发电机械，建筑工业，汽车工业，体育用品，导体材料，海洋耐腐蚀材料等领域得到了广泛的应用并呈现出逐年递涨的趋势，并且随着碳纤维生产工艺的不断优化以及生产成本的不断降低，越来越多的复合材料将走进普通民众的家庭，市场应用前景广阔。

如何评价复合材料性能变得越来越重要，尤其是复合材料压缩性能的表征，该项测试数据在设计过程中尤为重要，所以一般在材料验证测试过程中，都会伴随着大量的压缩性能测试。压缩性能测试有一定的特殊性，随环境变异系数非常大，特别是压缩性能加强片的粘贴好坏直接影响测试的结果。ASTM D 5687标准中对加强片的粘贴规定如下：带加强片的试样应相对试样的中间层呈对称（一侧厚度和另一侧的厚度相差必须在0.5mm[0.2in.]以内。

传统的做法是采用专用夹具，在夹具两边采用大型的C型夹进行固定。但事实上，使用该夹具辅助粘贴加强片存在较大的缺陷。主要表现在：（1）操作异常繁琐，如果压缩测试板较多，需要准备大量的C型夹具，该夹具制作成本相对较高。（2）效率低，采用传统方法带来效率非常低，C型夹固定和对中都需要消耗大量的时间。（3）精确度不高，传统方法加强片容易滑动，影响精确度。因此不管从经济、效率还是精确度方面来说，都迫切需要设计一种辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具，制作和使用成本低廉，操作过程安全、简单，精度高并且稳定，大大提高效率。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具，包括底板、夹板和定位螺栓组，夹板通过定位螺栓组固定在底板上，底板与夹板分别采用方形，夹板设于底板的中部，底板与夹板间设有用于容纳压缩试样的间隙，定位螺栓组包括左定位螺栓和右定位螺栓，左定位螺栓固定在压缩试样的一侧并由左螺母固定，由定位螺栓固定在压缩试样的另一侧并由右螺母固定，左定位螺栓和右定位螺栓间的距离等于压缩试样的宽度，底部的两侧分别设有螺栓孔，左定位螺栓和右定位螺栓的连线与底板的一个侧边垂直设置，且左定位螺栓和右定位螺栓的连线与底板的另一个侧边平行设置。

进一步地，底板的宽度大于或等于夹板的宽度，底板的长度大于夹板的长度。

进一步地，所述夹板的下底面采用光滑平面或设有防滑纹，底板的上表面光滑平面或设有防滑纹，防滑纹采用排列设置的凸起圆点、斜纹状凸起或波纹状凸起。

进一步地，夹板的两侧分别设有粘贴压缩试样的加强片。

进一步地，还包括辅助固定的直角尺，所述底板采用碳纤维板、玻纤板或金属板，所述夹板采用碳纤维板、玻纤板或金属板。

进一步地，将压缩试样放置在底板上，压缩试样的侧边与底板的侧边分别平行，使用直角尺使夹板与底板的一边垂直，使用定位螺栓组将夹板的两侧分别固定在底板上，通过直角尺辅助固定再进行加强片的粘贴；之后将固定好的夹具放置在设定温度加热板上加热固定；取下夹板，即完成加强片的粘贴。

该种辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具，夹板采用的螺栓固定，极易拆卸，在操作过程中一旦对中粘贴完成加强片之后即可快速的装卸，非常方便，能提高效率。夹板可配合L型直角尺使用，在固定前由配合L型直角尺进行对中调整，再进行螺栓固定，提高精确性。夹板采用和实际的待粘贴加强片的压缩试验底板配套，两边固定定位螺栓的距离和压缩试样的宽度一致，这样避免粘贴过程中滑动，方便使用。

本发明的有益效果是：该种辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具，结构设计简单、合理，制造和使用成本低廉，可使用废弃的碳纤维或玻纤板制作，或用金属加工也可行，易于装卸、清理和维护；使用本夹具辅助粘贴复合材料压缩试样能大幅度提高效率和精确度。

附图说明

图1是本发明实施例辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具的结构示意图；

图2是实施例辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具的剖视图；

图3是实施例中粘贴加强片的示意图；