[发明专利]一种测试多曲面π型接头力学性能的试验装置

说明书

本发明公开了一种测试多曲面π型接头力学性能的试验装置，涉及航空发动机领域，包括压头机构、试样、夹持机构、双头螺柱、支座、滑块和导轨。试样用4个夹持机构加持，位于加持试样一侧的上下两个夹持机构之间通过双头螺柱连接；下方的两个夹持机构分别固定在一个支座中；每个支座和一个滑块固定；滑块固定在导轨上，且在导轨上移动；压头机构的压头的工作端面为曲面；夹持机构包括夹板、挡板和压紧螺栓；挡板能在夹板中左右移动，挡板与试样面接触，通过压紧螺栓给挡板与试样之间施加预紧力，完成夹持动作。本发明简便的得到接头强度值，可以适应不同曲率、长度和高度的π型接头试样，通用性强，减少了实验过程中夹具对试样的破坏。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，具体涉及一种测试航空发动机反推装置一体化复合材料格栅结构π型接头力学性能的试验装置。

背景技术

随着科学技术的发展，航空航天等军工领域对结构件的可靠性和安全性提出了更高要求。目前复合材料格栅结构因其特殊的结构形式以及所拥有的优异结构承载能力、自稳定性、结构抗屈曲能力、可设计性以及明显的减重效果，近年来得到工程界和学界的广泛关注，目前大量应用于航空航天结构，显示了广阔的应用前景。

为确保复合材料格栅结构在服役过程中的安全性和可靠性，需对其强度等力学性能进行评估。其中，π型接头作为格栅结构内承载和传载的关键元件，往往是结构最难以评估、最薄弱的承载部位，其受载时拥有复杂的损伤萌生扩展行为，其失效极易导致结构的整体破坏。

目前，国内外实验室主要针对平板胶接π型接头力学性能进行试验研究，而工程应用中存在承受面外载荷的多曲面π型接头，如航空发动机反推装置格栅结构π型接头，目前公开文献中尚未有对其进行相应力学性能加载测试装置的报导。

为研究多曲面π型接头的损伤失效机理及相关力学性能，为格栅整体结构强度优化设计提供指导，需要设计一套测试格栅π型接头力学性能的试验装置。

发明内容

本发明的目的是提供了一套测试格栅多曲面π型接头力学性能的试验装置，该装置能够实现对带曲率π型接头力学性能的测试，从而达到探索格栅薄弱部位失效机制的目的。

本发明提供的一种测试多曲面π型接头力学性能的试验装置，包括压头机构(1)、试样(2)、夹持机构(3)、双头螺柱(4)、支座(5)、滑块(6)和导轨(9)。

所述的试样(2)用4个夹持机构(3)夹持，位于夹持试样(2)一侧的上下两个夹持机构(3)之间通过双头螺柱(4)改变距离，以满足不同高度的π型接头试样；位于下方的两个夹持机构(3)分别固定在一个支座(5)中；每个支座(5)和一个滑块(6)固定一起；滑块(6)通过固定螺栓和固定螺母固定在导轨(9)上，且能在导轨(9)上移动，通过调节两个滑块(6)之间的距离，以满足不同长度的π型接头试样；所述的压头机构(1)包括压头(14)，压头(14)的工作端面为曲面，与试样(2)曲面接触；

所述的夹持机构(3)包括夹板(15)、挡板(16)和压紧螺栓(18)；所述的挡板(16)能在夹板(15)中左右移动，挡板(16)与试样(2)面接触，通过压紧螺栓(18)给挡板(16)与试样(2)之间施加预紧力，完成夹持动作。

压头机构(1)还包括接头(10)、固定螺母B(11)、连杆(12)和销(13)；试验装置通过接头(10)与试验机连接，连杆(12)的上端通过固定螺母B(11)与接头(10)固定，连杆(12)的下端通过销(13)与压头(14)连接。

所述的挡板(16)的工作端面为曲面，曲面弧度根据试样(2)调整尺寸设计。

夹板(15)的一侧开有定位孔(17)，定位孔(17)用于确定夹持机构(3)在支座(5)上位置。本发明的优点与积极效果在于：本发明提出的试验装置，以π型接头作为试样件，进行弯载损伤失效力学行为研究，获得接头强度值；可以适应不同曲率、长度和高度的π型接头试样，通用性强，减少了实验过程中夹具对试样的破坏。