[实用新型]通用圆柱壳类碳纤维制件轴压试验工装

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通用圆柱壳类碳纤维制件轴压试验工装及其使用方法。

背景技术

随着航天事业的发展，尤其是航天材料工艺水平的不断提高，复合材料网格结构得到愈来愈广泛的应用。单向复合材料交叉制成的网格结构可以充分发挥复合材料的优越性，设计和制造工艺的不断完善可望尽快降低制造成本，有广阔的发展前景和巨大的潜能。在这种背景下，我们很有必要对该类制件进行以下研究：

1）研究制件在轴压载荷作用下的位移、应变情况；

2）研究制件在轴压载荷作用下的稳定性；

3）研究制件在弯矩、剪力载荷作用下的位移、应变情况；

4）研究制件在弯矩、剪力载荷作用下的稳定性；

5）获得制件的位移、应变测量数据，并与理论计算结果比较，为改进设计提供依据。

目前，对于圆柱壳类碳纤维制件轴压试验尚无性能较好的通用装置，且大多的约束装置在轴压载荷下制件的平稳性不佳，从而会影响轴压试验的力学结果；同时，因为对制件的稳固效果不佳，导致进行轴压试验时对试验人员的安全产生影响，且试验过程较为繁琐。

因此，需要设计出一种对于圆柱壳类碳纤维制件通用的轴压试验的实验装置，该种装置能够将制件平稳固定，不会对试验结果产生较大影响，同时又能够保证试验过程的便捷和安全，从而改善试验人员的工作环境。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种通用圆柱壳类碳纤维制件轴压试验工装及其使用方法，能够有效改善制件在轴压载荷作用下的稳定性,同时可以提高轴压试验的安全性和方便性。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种通用圆柱壳类碳纤维制件轴压试验工装，包括底板、上过渡筒、下过渡筒、半圆环、垫片、盖板和制件。首先，所述底板和压力机通过螺钉螺母组件固定连接，保证同轴度；所述盖板的上端用来接触压力机施力单位；所述上过渡筒和所述下过渡筒的结构相同，所述上过渡筒上端为外翻边结构，下端为内翻边结构，所述上过渡筒的外翻边与所述盖板利用螺钉螺母组件固定连接，所述下过渡筒上端为内翻边结构，下端为外翻边结构，所述下过渡筒的外翻边结构与所述底板利用螺钉螺母组件固定连接。所述制件上下部都为内翻边结构，将所述制件置于上、下过渡筒之间。

进一步地，将所述半圆环放在制件的上下翻边内侧，以增加支撑面积并防止损伤制件的表面，所述制件通过螺钉螺母组件与所述上、下过渡筒的内翻边侧固定连接。

具体地，所述螺钉螺母组件包括螺钉、螺母和垫片，所述垫片置于被连接的部件与所述螺母之间，用于保护被连接的部件不被所述螺母擦伤，分散所述螺母对被连接部件的压力。

进一步地，所述盖板内侧有一圈圆形凹槽，所述上过渡筒的外翻边卡设在盖板上的圆形凹槽中；所述底板内侧有一圈圆形凹槽，所述下过渡筒的外翻边卡设在底板上的圆形凹槽中。

进一步地，所述上过渡筒的内翻边内侧竖直向上设有一圈延伸边。

进一步地，所述上过渡筒、下过渡筒、底板和盖板的连接均要保证同轴度。

进一步地，所述底板四条侧边的中部垂直与该条侧边向所述圆形凹槽延伸各设置有一道凹槽，所述凹槽中竖立一块钢板，所述钢板上端竖直，下端倾斜，所述钢板底部以弹簧组件与所述凹槽连接，所述钢板上端竖直位置固定连接一块磨砂块，所述制件与所述下过渡筒固定连接之后，根据所述制件内径的大小利用所述弹簧组件调节所述钢板的位置，使得所述钢板能够夹紧在所述制件的侧边，由于所述钢板下端为倾斜设置，与所述制件表面夹紧时形成一个三角结构，使得所述制件的位置固定更加稳固，所述磨砂块能够加大所述钢板与所述制件之间的摩擦，使得所述钢板与所述制件侧边贴合的更为紧密。

一种通用圆柱壳类碳纤维制件轴压试验工装的使用方法，依次包括以下步骤：

A.清理工装各部分和压力机，将底板通过螺钉螺母组件安装在压力机底部；

B.将下过渡筒的外翻边侧通过螺钉螺母组件安装在底板上，将半圆环置于制件翻边内侧并把制件固定在下过渡筒的内翻边一侧，之后将上过渡筒的内翻边侧与制件通过螺钉螺母组件固定连接；

C.将盖板与上过渡筒的外翻边侧相连,轴压试验时，压力机施力单位可直接作用在盖板顶部，试验过程中，通过贴应变片的方式全程记录制件的受力情况。

本实用新型的有益效果为：一、该种通用圆柱壳类碳纤维制件轴压试验工装，能够保证制件、工装和压力机三者的同轴度要求，并能将制件平稳的固定在工装上，此时压力机的力可以均匀的通过制件蒙皮传递，满足轴压试验的要求，半圆环的结构增加了支撑面积并能有效防止制件表面受损。