[发明专利]一种用于高模高强复合材料高温拉伸试验的冷却垫块结构

说明书

本发明公开了一种用于高模高强复合材料高温拉伸试验的冷却垫块结构，该冷却垫块结构设置在试验件两侧粘接的加强片和夹头之间，冷却垫块结构，包括垫块上盖板、垫块下模板、进水口铝管和出水口铝管，垫块下模板内设置有冷却水流动腔体，冷却水流动腔体内设置有等间隔分布的隔水挡块，隔水挡块上设置有若干个等间隔沿其宽度方向贯通的冷却水流动孔，本发明，在高模高强复合材料制成的试验件进行高温试验时，该冷却垫块结构设置在试验件加强片和夹头之间，在冷却垫块内通过冷却水流，使得其具有冷却试验件加强片的能力，且冷却水的出口略窄于入口，使得冷却水能够较为高效的带走热量，密封性能好。

技术领域

本发明涉及复合材料材料性能测试技术领域，具体涉及一种用于高模高强复合材料高温拉伸试验的冷却垫块结构。

背景技术

复合材料具有轻质高强等特点，已广泛应用于航空、航天等领域。先进复合材料专指可用于主承力结构或次承力结构、刚度和强度性能相当于或超过铝合金的复合材料。

目前，先进复合材料主要分为较高强度和模量的硼纤维、碳纤维和芳纶等。由于先进复合材料制成的层合板的拉伸强度普遍较高，但是不具有金属材料的延展性，在对该层合板进行试验测试时，对其进行直接夹持存在应力集中和打滑等问题。

常见的标准如国标GB/T 3354以及美标ASTM D3039均建议在层合板试件的两侧粘贴加强片，以降低其的端部应力集中，才能获得标准要求的破坏模式，从而测得需要的试件性能。然而，在高温环境试验时，目前常用的用以粘贴加强片的粘接剂，在高温环境下会出现退化，影响先进复合材料制成的层合板的性能测试，不过对于以往常用的复合材料，还不会出现问题。

然而，随着航空航天领域对高性能材料的需求不断提高，尤其是M40J等高模高强材料的出现，需要进行高温环境试验，使得粘接剂的退化问题变得显著，在旧有标准下的高温试验中常常出现加强片脱粘现象。

因此，在针对高模高强的复合材料进行高温环境试验时，有必要对加强片区域进行局部降温，使其在能同样满足诸如GB/T 3354和ASTM D3039等各项测试标准的要求下抑制或防止加强片在高温环境下脱粘现象的发生，如何实现是当前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术针对高模高强的复合材料进行高温环境试验时，粘接剂的退化问题变得显著， 会出现加强片脱粘现象，影响其性能测试的问题。本发明的用于高模高强复合材料高温拉伸试验的冷却垫块结构，在高模高强复合材料制成的试验件进行高温试验时，该冷却垫块结构设置在试验件加强片和夹头之间，在冷却垫块内通过冷却水流，使得其具有冷却试验件加强片的能力，且冷却水的出口略窄于入口，使得冷却水能够较为高效的带走热量，密封性能好，且使用全氟醚材料制成的密封圈，可以适应320摄氏度以下的高温测试，结构新颖，容易实现，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于高模高强复合材料高温拉伸试验的冷却垫块结构，该冷却垫块结构设置在试验件两侧粘接的加强片和夹头之间，所述冷却垫块结构，包括垫块上盖板、垫块下模板、进水口铝管和出水口铝管，

所述垫块下模板内设置有冷却水流动腔体，所述冷却水流动腔体内设置有等间隔分布的隔水挡块，所述隔水挡块上设置有若干个等间隔沿其宽度方向贯通的冷却水流动孔，所述垫块下模板的一侧边向外侧延伸有下进水半圆端口，所述垫块下模板的另侧边向外侧延伸有下出水半圆端口，

所述垫块上盖板卡接在垫块下模板上，且所述垫块上盖板的一侧边与下进水半圆端口相对应的位置处设置有上进水半圆端口，所述垫块上盖板的另一侧边与下出水半圆端口相对应的位置处设置有上出水半圆端口，

所述下进水半圆端口、上进水半圆端口形成进水端口，所述进水端口内设置有第一密封圈放置槽，所述下出水半圆端口、上出水半圆端口形成出水端口，所述出水端口内设置有第二密封圈放置槽，所述进水端口、出水端口均与冷却水流动腔体相联通，