[实用新型]一种拉挤板材的疲劳测试样条

说明书

本实用新型属于材料性能测试领域，具体涉及一种拉挤板材的疲劳测试样条，包括被测试层、第一双向织物加强层和第二双向织物加强层，测试样条的上下侧面上均设有向中部弧形凹陷的槽状的缺口和位于缺口左右两侧的平面,缺口的最深部分为被测试层的上下侧面，疲劳测试样条的左右两侧面和上下两侧面的形状相同。本实用新型的有益效果是：测试样条的厚度加工精确，可以保证试验正常进行；第一双向织物加强层和第二双向织物加强层柔性高，对被测试层具有加强作用，能够承受不断变化的疲劳循环载荷，便于测试机器夹持；四个侧面均呈向中部弧形凹陷的槽状的缺口，韧性好，不易产生应力集中，不易脆裂，可有效保障样条的测试时间。

技术领域

本实用新型属于复合材料性能测试领域，具体涉及一种拉挤板材的疲劳测试样条。

背景技术

以往的织物样条是织物浸树脂后的产品，可以改变织物层数来改变样板的厚度，然后切削就可以得到样条，加载仪器通过夹具对待测试样条进行循环疲劳载荷测试。拉挤的板材(碳纤或玻纤)成型方式决定了厚度受模具限制，例如，要求测试样条的两端的厚度要求是7mm，而板材厚度都是固定的，实际制得的7mm无法满足7mm的测试需求。对于上偏差的板材，打磨加工十分困难，加工难度大；对于下偏差的板材，则没办法得到理想的样条。两端的厚度越小，轴向力越大，约容易出现不合格的剪切破坏；例如最主流的拉挤板材厚度为5mm轴向力太大，现有的试验样条设计和设备都无法完成这个实验。此外，样条两端的夹持平面受夹持力极大，夹持平面易产生应力集中，容易脆裂，从而不能有效保证样条的测试时间。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种测试样条的厚度加工精确，可以保证试验正常进行；四个侧面均呈向中部弧形凹陷的槽状的缺口，韧性好，不易产生应力集中，不易脆裂，可有效保障样条的测试时间的拉挤板材的疲劳测试样条。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种拉挤板材的疲劳测试样条，其包括被测试层、分别复合在被测试层上下两侧面上的第一双向织物加强层和第二双向织物加强层，测试样条的上下侧面上均设有向中部弧形凹陷的槽状的缺口和位于缺口左右两侧的平面,缺口的最深部分为被测试层的上下侧面，疲劳测试样条的左右两侧面和上下两侧面的形状相同。

制作测试样条时，先将被测试层板材切薄(比如变成2mm)，然后夹在第一双向织物加强层和第二双向织物加强层中，灌注成型(调整整体厚度为设计厚度，比如7mm)，再切削加工缺口，接着再加工疲劳测试样条的左右两侧面，最终形成理想形状的样条。测试样条的厚度加工精确，可以保证试验正常进行。第一双向织物加强层和第二双向织物加强层柔性高，对被测试层具有加强作用，能够承受不断变化的疲劳循环载荷，便于测试机器夹持。四个侧面均呈向中部弧形凹陷的槽状的缺口，韧性好，不易产生应力集中，不易脆裂，可有效保障样条的测试时间。

在实验加载过程中，试验机器通过夹具夹住测试样条的上下侧面上的平面，并测试样条施加拉伸或压缩力，测试疲劳载荷。

在加载过程中，测试样条的轴向力：F0＝L2*L1*σ0，

测试样条的剪切力：Fs＝Ss*τ＝L3*L2*τ*2+L3*L1*τ*2，

其中，

Fs>1.5*F0

L1为可变量，可根据测试需求设计，

L2推荐为10mm,15mm,20mm,25mm，

L3可根据L1设计，50*L1<L3<150*L1，

L5＝a*L1；a＝2～5(L5为厚度)，

L4＝b*L2；b＝1.5～3。

优选地，两个弧面的最窄间距L₂为10～25mm，L₂推荐为10mm,15mm,20mm,25mm，复合静态测试标准。