通過螺栓連接夾持件5。
[0034]所述的連接件I的上部分為連接軸，上面設(shè)置有孔，套接在試驗(yàn)機(jī)的加載部分或云臺上，并通過鎖定銷鎖定。所述的連接件I上還設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)，用于鎖緊連接件I，防止連接件I出現(xiàn)晃動(dòng)。所述的鎖緊環(huán)2，通過螺紋連接在連接軸下部的凸臺上。所述的連接件I下部分為開叉結(jié)構(gòu)，開叉部分平行且上面設(shè)定有若干角度限定孔3，最優(yōu)為兩個(gè)限定孔，孔中心連線與連接軸中心平行。所述的夾持件5上部的有若干組角度定位孔4，每組定位孔4位置與限定孔相對應(yīng)，通過連接銷將連接件I與夾持件連接。所述的定位孔4有三組，每組孔中線連線之間的夾角相同；當(dāng)連接件I連接中間一組定位孔4時(shí)，夾持件5的底邊成水平;夾持件5上部為圓弧形，圓弧中心為定位孔4中心連線的交點(diǎn)。所述的夾持件5上壓緊件的限定機(jī)構(gòu)為限定槽或限定凸起；當(dāng)所述的限定機(jī)構(gòu)為限定槽時(shí)，壓緊件6可在限定槽內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)限定機(jī)構(gòu)為限定凸起時(shí)，壓緊件6與夾持件5的接觸面上對應(yīng)設(shè)置有槽。所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為調(diào)節(jié)螺栓7，調(diào)節(jié)螺栓7穿過夾持件5上的孔，連接壓緊件6。
[0035]實(shí)施例一
[0036]—種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，由上下兩部分構(gòu)成，所述的上夾具體通過鎖定銷連接試驗(yàn)機(jī)的加載部分，下具體通過鎖定銷連接試驗(yàn)機(jī)云臺；所述的上夾具體和下具體結(jié)構(gòu)相同且成中心對稱結(jié)構(gòu);將鎖緊環(huán)2通過螺紋裝配到連接件I上，連接件I的連接軸與試驗(yàn)機(jī)通過銷釘孔連接在一起，通過鎖緊環(huán)2達(dá)到緊連接件I的目的。使用銷釘通過夾持件5中間一組通孔將其與連接件I連接起來，將壓緊件6卡在夾持件5的導(dǎo)軌上，通過調(diào)節(jié)螺栓7將壓緊件6與夾持件5連接起來。通過螺栓將臺階緊固件9固定在夾持件5上，將螺栓安裝在臺階緊固件9的螺紋孔上。將螺栓擰入臺階緊固件9的螺紋孔后，將螺母安裝在螺栓上，螺栓的螺紋桿不伸到螺母外，隨著螺栓不斷擰入，實(shí)現(xiàn)對試件的離面位移約束
[0037]按照具體試驗(yàn)要求，確定加載模式，純剪切、拉-剪、壓-剪，根據(jù)不同的加載模式安裝夾具，由于加載模式不同夾具安裝過程差別不大;在此，以純剪切試驗(yàn)為例具體說明使用本發(fā)明做實(shí)驗(yàn)的具體方式。
[0038]具體實(shí)驗(yàn)流程如下:
[0039]A.安裝夾具:由根據(jù)具體試驗(yàn)要求，按照【具體實(shí)施方式】中描述的連接關(guān)系安裝夾具。夾具安裝完畢并將試件固定在夾具上后需要將角度限定機(jī)構(gòu)靠近試件的連接銷拔掉，以免整個(gè)夾具、試件和試驗(yàn)機(jī)構(gòu)成一個(gè)超靜定系統(tǒng)，加載過程中在豎直方向載荷作用下，使試驗(yàn)機(jī)加載部分受到水平力作用造成試驗(yàn)機(jī)的破壞。
[0040]B.放置、固定試件:
[0041]在做試件的變形場測量時(shí)，需要預(yù)先在試件表面噴制散斑。按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)做復(fù)合材料剪切試驗(yàn)時(shí)需要在試件中間預(yù)制V型槽。首先通過實(shí)驗(yàn)機(jī)加載部分的升降調(diào)節(jié)本發(fā)明上夾具體至能將放置試件位置;通過下夾具體的壓緊件6和調(diào)節(jié)螺栓7將試件的左端固定；通過實(shí)驗(yàn)機(jī)對本發(fā)明上夾具體進(jìn)行微調(diào)至合適位置，按照同樣方法將試件右端固定。
[0042]C.設(shè)置加載條件:
[0043]根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)置試驗(yàn)機(jī)加載條件。
[0044]D.布置數(shù)字圖像相關(guān)方法(DIC)測試系統(tǒng):
[0045]在做試件變形場測量時(shí)，需要安裝調(diào)試DIC測試系統(tǒng)，并設(shè)置圖像采集模式、采集數(shù)量等。當(dāng)然，也可以按照實(shí)驗(yàn)要求布置應(yīng)變片測量指定位置處的應(yīng)變。
[0046]E.加載、采集圖像:
[0047]按照上述設(shè)定，觸發(fā)試驗(yàn)機(jī)加載和DIC測試系統(tǒng)采集圖像。
[0048]F.試驗(yàn)結(jié)果處理:
[0049]根據(jù)試驗(yàn)機(jī)的加載信息和DIC測試系統(tǒng)采集到的圖片信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到試驗(yàn)過程中試件的變形場信息等試驗(yàn)人員感興趣的信息。可以使用虛擬位移場法、有限元更新法等，根據(jù)試驗(yàn)得到的變形場信息和加載信息，通過單次試驗(yàn)處理得到材料的多個(gè)力學(xué)參數(shù)。在做材料參數(shù)反演識別時(shí)，為準(zhǔn)確識別各參數(shù)需要獲得非均勻的變形場，在做復(fù)合材料如:正交各向異性材料參數(shù)識別試驗(yàn)時(shí)，往往需要制作一定纖維角度的試件，然后通過純剪切試驗(yàn)來獲得變形場信息從而進(jìn)行參數(shù)識別。使用本發(fā)明通過調(diào)整夾具，無需制作一定纖維角度的試件即可獲得適合參數(shù)識別的變形場。值得一提的是，本夾具在純剪切模式下，完全可以完成ASTM中規(guī)定的復(fù)合材料I ο s i pe s cu試驗(yàn)，同時(shí)還可以做各項(xiàng)同性材料的剪切試驗(yàn)及其力學(xué)參數(shù)識別試驗(yàn)。
[0050]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:該夾具包括上夾具體和下夾具體;所述的上夾具體與試驗(yàn)機(jī)的加載部分連接，下夾具體與試驗(yàn)機(jī)云臺連接；所述的上夾具體和下夾具體結(jié)構(gòu)相同且成中心對稱結(jié)構(gòu);所述的上、下夾具體均包括連接件(I)、夾持件(5)、夾緊機(jī)構(gòu);所述的連接件(I)連接試驗(yàn)機(jī)和夾持件(5);所述的夾持件(5)分為上下兩部分，上部分與連接件(I)連接，且設(shè)置有限定角度機(jī)構(gòu)，下部分和夾緊機(jī)構(gòu)共同用于夾持測試件;所述的夾緊機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)件和壓緊件(6)，壓緊件(6)通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將連接夾持件(5)上，夾持件(5)上設(shè)置有限定機(jī)構(gòu)，用于限定壓緊件(6)的位置，使其沿設(shè)定軌跡運(yùn)動(dòng);壓緊件(6)與夾持件(5)的接觸面為斜面，且傾斜角度相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述的連接件(I)的上部分為連接軸，上面設(shè)置有孔，套接在試驗(yàn)機(jī)的加載部分或云臺上，并通過鎖定銷鎖定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述的連接件(I)上還設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)，用于鎖緊連接件(I)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述的鎖緊機(jī)構(gòu)為鎖緊環(huán)(2)，通過螺紋連接在連接軸下部的凸臺上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:連接件(I)下部分為開叉結(jié)構(gòu)，開叉部分平行且上面設(shè)定有若干角度限定孔(3)，最優(yōu)為兩個(gè)角度限定孔(3)，兩個(gè)角度限定孔(3)中心連線與連接軸中心線平行。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:夾持件(5)上部的有若干組角度定位孔(4)，每組定位孔(4)位置與限定孔相對應(yīng)，通過連接銷將連接件(I)與夾持件連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述的定位孔(4)有三組，每組孔中線連線之間的夾角相同；當(dāng)連接件(I)連接中間一組定位孔(4)時(shí)，夾持件(5)的底邊成水平;夾持件(5)上部為圓弧形，圓弧與三組定位孔(4)中心所在圓同心。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述的夾持件(5)上，壓緊件的限定機(jī)構(gòu)為限定槽或限定凸起；當(dāng)所述的限定機(jī)構(gòu)為限定槽時(shí)，壓緊件(6)可在限定槽內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)限定機(jī)構(gòu)為限定凸起時(shí)，壓緊件(6)與夾持件(5)的接觸面上對應(yīng)設(shè)置有槽。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述的夾持件(5)底部還設(shè)置有臺階形緊固件(9)，臺階形緊固件(9)通過螺栓連接夾持件(5)，臺階形緊固件(9)上還設(shè)置有螺紋孔，孔內(nèi)安裝有螺栓。10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，其特征在于:調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為調(diào)節(jié)螺栓(7)，調(diào)節(jié)螺栓(7)穿過夾持件(5)上的孔，連接壓緊件(6)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于復(fù)合材料參數(shù)識別的多功能剪切試驗(yàn)夾具，包括上夾具體和下夾具體；上夾具體與試驗(yàn)機(jī)加載部分連接，下夾具體與試驗(yàn)機(jī)云臺連接；上、下夾具體結(jié)構(gòu)相同且成中心對稱；上、下夾具體均包括連接件(1)、夾持件(5)、夾緊機(jī)構(gòu)；連接件(1)連接試驗(yàn)機(jī)和夾持件(5)；夾持件(5)分上下兩部分，上部分與連接件(1)連接，且設(shè)置有限定角度機(jī)構(gòu)，下部分和夾緊機(jī)構(gòu)共同用于夾持試件；夾緊機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)件和壓緊件(6)，壓緊件(6)通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接夾持件(5)，夾持件(5)上設(shè)置有限定機(jī)構(gòu)，用于限定壓緊件的位置，使其沿設(shè)定軌跡運(yùn)動(dòng)。具有重量輕、操作簡單、易于拆卸的優(yōu)點(diǎn)，且能實(shí)現(xiàn)純剪切、拉-剪、壓-剪組合加載。
【IPC分類】G01N3/04, G01N3/24
【公開號】CN105628496
【申請?zhí)枴緾N201610166104
【發(fā)明人】潘兵, 張中亞
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月22日