一種薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)前處對(duì)試件進(jìn)行前處理的前處理裝置，所述前處理裝置包括用于放置試件的底座、用于將所述試件固定在所述底座上的固定塊、分別與所述底座相配合用于對(duì)所述試件進(jìn)行劃線處理的劃線窗口和用于對(duì)所述試件進(jìn)行噴斑處理的噴斑窗口，所述試驗(yàn)裝置還包括試驗(yàn)中用于夾持所述試件并進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試裝置。該薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)前處理裝置的設(shè)置可使試件在前處理工序中保持筆直，避免卷曲變形等，以提高前處理的質(zhì)量，同時(shí)可提高前處理的工作效率；通過(guò)測(cè)試裝置的設(shè)置可對(duì)試件進(jìn)行夾持，可保證試樣不受偏載，保證測(cè)試結(jié)果的精確性。
【專利說(shuō)明】
一種薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及材料力學(xué)性能測(cè)試與表征技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]材料的拉伸試驗(yàn)中，為了獲取材料在拉伸過(guò)程中的應(yīng)變、位移等數(shù)據(jù)，需要對(duì)試件主要測(cè)量部位進(jìn)行畫標(biāo)距線、噴斑的處理。對(duì)于金屬材料、高分子材料等的拉伸試驗(yàn)，試件的厚度一般介于Imm到3mm之間，在畫線、噴斑和標(biāo)距線測(cè)量的過(guò)程中試件本身可以保持筆直。而對(duì)于薄膜材料，厚度通常在20到30微米之間，試件無(wú)法保持自身筆直，這對(duì)試件的前處理(畫線、噴斑和標(biāo)距線測(cè)量)都造成了困難。此外，由于試件過(guò)薄，原本適用于常規(guī)材料拉伸的夾具無(wú)法有效夾持薄膜試件，適用常規(guī)材料拉伸的力傳感器(kN量級(jí))也無(wú)法滿足薄膜材料拉伸過(guò)程中載荷的測(cè)量(1N量級(jí))。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)前對(duì)試件進(jìn)行前處理的前處理裝置，所述前處理裝置包括用于放置試件的底座、用于將所述試件固定在所述底座上的固定塊、分別與所述底座相配合用于對(duì)所述試件進(jìn)行劃線處理的劃線窗口和用于對(duì)所述試件進(jìn)行噴斑處理的噴斑窗口，所述試驗(yàn)裝置還包括試驗(yàn)中用于夾持所述試件并進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試裝置。
[0006]優(yōu)選地，所述底座上設(shè)有多個(gè)用于容納所述試件的容納槽，多個(gè)所述容納槽沿所述底座的長(zhǎng)度延伸方向間隔設(shè)置。
[0007]優(yōu)選地，所述底座上還設(shè)有用于對(duì)所述劃線窗口和所述噴斑窗口進(jìn)行限位的限位槽，當(dāng)對(duì)所述試件進(jìn)行劃線處理時(shí)，所述劃線窗口卡設(shè)在所述限位槽中，當(dāng)對(duì)所述試件進(jìn)行噴斑處理時(shí)，所述噴斑窗口卡設(shè)在所述限位槽中。
[0008]優(yōu)選地，所述劃線窗口的內(nèi)側(cè)邊緣從上向下從內(nèi)向外傾斜設(shè)置。
[0009]優(yōu)選地，所述噴斑窗口的內(nèi)側(cè)邊緣從上向下從內(nèi)向外傾斜設(shè)置。
[0010]優(yōu)選地，所述測(cè)試裝置包括用于與拉伸試驗(yàn)機(jī)的加載端相固定連接的第一夾板、用于與所述拉伸試驗(yàn)機(jī)的固定端相固定連接的第二夾板，所述試件的兩端部分別固定連接在所述第一夾板和所述第二夾板上，所述測(cè)試裝置還包括用于測(cè)試試驗(yàn)過(guò)程中拉伸載荷的載荷測(cè)量裝置，所述載荷測(cè)量裝置采用應(yīng)變片式載荷測(cè)量裝置。
[0011]進(jìn)一步地，所述第二夾板包括用于夾持所述試件的夾持部、與所述拉伸試驗(yàn)機(jī)的固定端相固定連接的固定部和用于放置所述載荷測(cè)量裝置的測(cè)試部，所述測(cè)試部位于所述夾持部與所述固定部之間，且所述測(cè)試部的厚度小于所述固定部和所述夾持部的厚度。
[0012]再進(jìn)一步地，所述第一夾板上和所述第二夾板的所述夾持部上分別設(shè)有定位槽，所述試件的兩端部分別設(shè)置在所述定位槽中。
[0013]更進(jìn)一步地，所述測(cè)試裝置還包括用于將所述試件的兩端部夾緊在所述第一夾板和所述第二夾板上的固定夾片，所述固定夾片與所述定位槽相配合。
[0014]更進(jìn)一步地，所述測(cè)試裝置還包括用于方便將所述試件安裝在所述第一夾板和所述第二夾板上以及方便將所述測(cè)試裝置安裝在所述拉伸試驗(yàn)機(jī)上的定位板，所述定位板的兩端部分別與所述第一夾板和所述第二夾板相配合，所述定位板中部的一端面、所述第一夾板上所述定位槽的槽底所在平面、所述第二夾板上所述定位槽的槽底所在平面三者位于同一平面內(nèi)。
[0015]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)前處理裝置的設(shè)置可使試件在前處理工序中保持筆直，避免卷曲變形等，以提高前處理的質(zhì)量，同時(shí)可提高前處理的工作效率;通過(guò)測(cè)試裝置的設(shè)置可對(duì)試件進(jìn)行夾持，可保證試樣不受偏載，保證測(cè)試結(jié)果的精確性。
【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖1為本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置的前處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一(劃線處理時(shí))；
[0017]附圖2為本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置的前處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二(噴斑處理時(shí))；
[0018]附圖3為本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置中底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]附圖4為本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置中劃線窗口的主視圖；
[0020]附圖5為附圖4中沿A-A線的剖視圖；
[0021]附圖6為本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置中噴斑窗口的主視圖；
[0022]附圖7為附圖6中沿A-A線的剖視圖；
[0023]附圖8為本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]附圖9為本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置中第一夾板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]附圖10為本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置中第二夾板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0027]本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)前對(duì)試件100進(jìn)行前處理如劃線、噴斑等的前處理裝置1、用于對(duì)經(jīng)前處理工序后的試件100進(jìn)行夾持并進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試裝置2。
[0028]如圖1和圖2所示，前處理裝置I包括用于放置試件100的底座11、用于將試件100固定在底座11上的固定塊12、用于對(duì)試件100進(jìn)行劃線處理的劃線窗口 13和用于對(duì)試件100進(jìn)行噴斑處理的噴斑窗口 14。
[0029]如圖3所示，底座11上設(shè)有容納試件100的容納槽11a，試件100放置在容納槽Ila中后通過(guò)固定塊12定位，固定塊12分別壓設(shè)在試件100的兩個(gè)端部，以防止試件100發(fā)生卷曲或者在劃線過(guò)程中產(chǎn)生意外滑動(dòng)。容納槽Ila設(shè)有多個(gè)，多個(gè)容納槽Ila沿底座11的長(zhǎng)度延伸方向間隔設(shè)置，以便于對(duì)多個(gè)試件100同時(shí)進(jìn)行劃線和噴斑等前處理操作，以實(shí)現(xiàn)試件100的批量前處理，從而提高前處理的工作效率。在底座11上還設(shè)有用于對(duì)劃線窗口 13和噴斑窗口 14進(jìn)行定位的限位槽I Ib，限位槽I Ib分別與劃線窗口 13和噴斑窗口 14相配合，在對(duì)試件100進(jìn)行劃線處理時(shí)，將劃線窗口 13卡設(shè)在限位槽Ilb中，即可用筆沿著劃線窗口 13的內(nèi)側(cè)邊緣在試件100上畫標(biāo)距線。劃線完成后進(jìn)行噴斑處理時(shí)，將劃線窗口 13從限位槽Ilb中取出再將噴斑窗口 14卡設(shè)在限位槽Ilb中，即可進(jìn)行噴斑處理操作。
[0030]通過(guò)劃線窗口 13的設(shè)置，可準(zhǔn)確定位標(biāo)距段，從而在試件100上劃標(biāo)距線。在對(duì)試件100進(jìn)行劃線處理時(shí)，為了能更好地容納筆頭進(jìn)行劃線，保證劃線質(zhì)量，劃線窗口 13的內(nèi)側(cè)邊緣從下向上從內(nèi)向外傾斜設(shè)置，如圖4和圖5所示。
[0031]通過(guò)噴斑窗口 14的設(shè)置，可準(zhǔn)確定位噴斑段，從而方便噴斑。在對(duì)試件100進(jìn)行噴斑處理時(shí)，為避免因噴射角度造成部分噴霧被噴斑窗口 14的框架阻擋，噴斑窗口 14的內(nèi)側(cè)邊緣從下向上從內(nèi)向外傾斜設(shè)置，如圖6和圖7所示。
[0032]上述對(duì)于方向的定義為:以劃線窗口13和噴斑窗口 14放置在底座11上后的方向來(lái)定義，底座11位于下方，劃線窗口 13和噴斑窗口 14位于上方。
[0033]該測(cè)試裝置2可與拉伸試驗(yàn)機(jī)配合使用，如圖8所示，測(cè)試裝置2包括用于與拉伸試驗(yàn)機(jī)的加載端相固定連接的第一夾板21、用于與拉伸試驗(yàn)機(jī)的固定端相固定連接的第二夾板22，試件100的兩端部分別固定連接在第一夾板21和第二夾板22上。
[0034]如圖9所示，第一夾板21包括用于與拉伸試驗(yàn)機(jī)的加載端相固定連接的固定部211和用于夾持試件100的一端部的夾持部212，在夾持部212上設(shè)有用于容納試件100的一端部的定位槽212a。
[0035]如圖10所示，第二夾板22包括用于與拉伸試驗(yàn)機(jī)的固定端相固定連接的固定部221和用于夾持試件100的另一端部的夾持部222，在夾持部222上設(shè)有容納試件100的另一端部的定位槽222a。
[0036]測(cè)試裝置2還包括用于測(cè)試試驗(yàn)過(guò)程中拉伸載荷的載荷測(cè)量裝置，本實(shí)施例中，載荷測(cè)量裝置采用應(yīng)變片式載荷測(cè)量裝置，且設(shè)置在第二夾板22上，從而使得測(cè)力區(qū)域更加靠近試件100，并可有效降低試件100在高應(yīng)變率加載條件下的測(cè)試結(jié)果曲線出現(xiàn)振蕩的可能性，該應(yīng)變片式載荷測(cè)量裝置包括應(yīng)變片23，第二夾板22還包括用于粘貼應(yīng)變片23的測(cè)試部223，測(cè)試部223位于固定部221與夾持部222之間，且測(cè)試部223的厚度小于固定部221和夾持部222的厚度，由于測(cè)試部223的厚度較薄，可避免測(cè)試部223的厚度對(duì)測(cè)試精度的影響，從而提尚測(cè)試的精確度。
[0037]測(cè)試裝置2還包括用于將試件100的兩端部夾緊在第一夾板21和第二夾板22上的固定夾片24，固定夾片24分別與定位槽212a和定位槽222a相配合，將試件100的兩端部分別放置在定位槽212a和定位槽222a中后，將固定夾片24壓設(shè)在試件100上，然后通過(guò)緊固件將固定夾片24分別與第一夾板21和第二夾板22固定連接在一起。
[0038]該測(cè)試裝置2還包括定位板25，定位板25的兩端部分別與第一夾板21和第二夾板22相配合，定位板25與第一夾板21和第二夾板22連接在一起后，第一夾板21上的定位槽212a的槽底所在平面、第二夾板22上的定位槽222a的槽底所在平面、定位板25的一端面三者位于同一平面內(nèi)，這樣，在安裝試件100時(shí)，只需將試件100放置在上述三者形成的平面上，從而方便了試件100的安裝，同時(shí)可避免試件100由于薄膜過(guò)薄引起的意外變形，以及裝載不正等問(wèn)題，而且也便于將測(cè)試裝置2整體安裝在拉伸試驗(yàn)機(jī)上。在將該測(cè)試裝置安裝到拉伸試驗(yàn)機(jī)上后，將定位板25拆卸，即可進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。
[0039]綜上所述，通過(guò)本實(shí)用新型的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)試件前處理的批量處理，可省去標(biāo)距段測(cè)量過(guò)程，加快處理效率;可避免薄膜試件卷曲造成的測(cè)量誤差，提升試件的處理精度;可實(shí)現(xiàn)試件裝載過(guò)程中的精確定位和整體平移，提升了裝載精度；同時(shí)可實(shí)現(xiàn)了拉伸過(guò)程中的微小載荷(10N量級(jí)，常規(guī)試件為kN量級(jí))測(cè)量;另外，該試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。
[0040]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)前對(duì)試件進(jìn)行前處理的前處理裝置，所述前處理裝置包括用于放置試件的底座、用于將所述試件固定在所述底座上的固定塊、分別與所述底座相配合用于對(duì)所述試件進(jìn)行劃線處理的劃線窗口和用于對(duì)所述試件進(jìn)行噴斑處理的噴斑窗口，所述試驗(yàn)裝置還包括試驗(yàn)中用于夾持所述試件并進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述底座上設(shè)有多個(gè)用于容納所述試件的容納槽，多個(gè)所述容納槽沿所述底座的長(zhǎng)度延伸方向間隔設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述底座上還設(shè)有用于對(duì)所述劃線窗口和所述噴斑窗口進(jìn)行限位的限位槽，當(dāng)對(duì)所述試件進(jìn)行劃線處理時(shí)，所述劃線窗口卡設(shè)在所述限位槽中，當(dāng)對(duì)所述試件進(jìn)行噴斑處理時(shí)，所述噴斑窗口卡設(shè)在所述限位槽中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述劃線窗口的內(nèi)側(cè)邊緣從上向下從內(nèi)向外傾斜設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述噴斑窗口的內(nèi)側(cè)邊緣從上向下從內(nèi)向外傾斜設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述測(cè)試裝置包括用于與拉伸試驗(yàn)機(jī)的加載端相固定連接的第一夾板、用于與所述拉伸試驗(yàn)機(jī)的固定端相固定連接的第二夾板，所述試件的兩端部分別固定連接在所述第一夾板和所述第二夾板上，所述測(cè)試裝置還包括用于測(cè)試試驗(yàn)過(guò)程中拉伸載荷的載荷測(cè)量裝置，所述載荷測(cè)量裝置采用應(yīng)變片式載荷測(cè)量裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第二夾板包括用于夾持所述試件的夾持部、與所述拉伸試驗(yàn)機(jī)的固定端相固定連接的固定部和用于放置所述載荷測(cè)量裝置的測(cè)試部，所述測(cè)試部位于所述夾持部與所述固定部之間，且所述測(cè)試部的厚度小于所述固定部和所述夾持部的厚度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第一夾板上和所述第二夾板的所述夾持部上分別設(shè)有定位槽，所述試件的兩端部分別設(shè)置在所述定位槽中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述測(cè)試裝置還包括用于將所述試件的兩端部夾緊在所述第一夾板和所述第二夾板上的固定夾片，所述固定夾片與所述定位槽相配合。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜材料的拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述測(cè)試裝置還包括用于方便將所述試件安裝在所述第一夾板和所述第二夾板上以及方便將所述測(cè)試裝置安裝在所述拉伸試驗(yàn)機(jī)上的定位板，所述定位板的兩端部分別與所述第一夾板和所述第二夾板相配合，所述定位板中部的一端面、所述第一夾板上所述定位槽的槽底所在平面、所述第二夾板上所述定位槽的槽底所在平面三者位于同一平面內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK205620234SQ201620402693
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】夏勇, 羅海靈, 蔣旭乾, 馬令晨, 周青
【申請(qǐng)人】清華大學(xué)