专利名称:一种脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，模具包括底板、侧面板和压板，所述侧面板与底板连接，所述侧面板之间通过连接件连接，侧面板上设有凹槽，压板嵌入侧面板的凹槽中；所述的夹具包括夹头，所述夹头上设有连接球铰。本实用新型具有结构简单、拆卸方便、成本低廉、夹持面积大、与试件形状配合良好、易于清理等特点。
【专利说明】一种脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种模具及其配套夹具。更具体地，涉及一种脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具。
【背景技术】
[0002]拉伸试验是材料力学性能试验中的一项重要试验，通过将棒形、板形材料试样固定在材料拉伸试验机的拉伸头上，缓慢加载，使拉伸头缓慢分开，使得试样在轴向均匀受力的情况下不断延伸，直至断裂，从而测定材料的拉伸强度、断裂强度和拉伸弹性模量等一系列重要的力学性能指标。常见的板型材料试件一般用模具一次浇筑成型，整个试件为同一种材料。而根据实际工程需要(例如:碳纤维布或玻璃纤维布加固混凝土结构)，常需在一种材料面层上覆盖另一种纤维布，再在其上做面层覆盖，形成一种夹层，起到整体受力的效果。所以，在进行这类夹层材料的抗拉强度测试时，需要测试带夹层的材料整体的抗拉强度。现有的用于制备拉伸试验试件的模具，只适用于制备同一种材料的板材，无法添加夹层或者无法保证添加夹层保持拉直的状态，会导致无法获取准确的力学性能试验结果。
[0003]此外，在进行材料拉伸试验时，需要保证板形试样的轴线与受力方向在同一直线上，以保证试样在轴向上的均匀受力。在对一些脆性材料进行拉伸试验时，由于材料的脆性特点，试样的受力稍微偏离轴向，或稍微受力不均匀，极易造成试样提前破坏，从而得不到准确的试验结果。因此，需要试件与夹具完全契合，并且两头的夹具能适当自动调整才能保证轴向受力。现有的针对脆性材料拉伸试验的技术，常采用粘接法和球形夹具法实现试样与材料拉伸试验机拉伸头的连接，但这两种方法在实际使用中存在明显缺陷。由于粘接法的粘接位置全靠人工确定，很难保证试样的轴线与受力方向在同一直线上，再加上粘接强度的影响，有可能在拉伸过程试样就从粘接处断裂。球形夹具法的一端是球形体，另一端用锥形体固定试样，在拉伸过程中，试样不会随拉伸力自动改变自己的轴线取向，也容易造成试件提前断裂。。显然，现有的针对脆性材料拉伸试验的方法存在着难于保证试样的轴线与受力方向同一直线上，需人工调节，从而影响检测结果可靠性的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的第一个技术问题是提供一种脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，该发明具有结构简单、拆卸方便、成本低廉、夹持面积大、与试件形状配合良好、易于清理等特点。
[0005]为解决上述第一个技术问题，本实用新型采用下述技术方案:
[0006]一种脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，包括模具和夹具，所述的模具包括底板、第一侧面板、第二侧面板和压板，所述第一侧面板和第二侧面板分别与底板连接，所述第一侧面板和第二侧面板之间通过连接件连接，第一侧面板和第二侧面板上设有凹槽，压板嵌入所述第一侧面板和第二侧面板的凹槽中；所述的夹具包括夹头，所述夹头上设有连接球铰。
[0007]优选地，所述连接件包括本体，螺杆和螺母，所述本体为带孔方柱体，螺杆从孔穿过在柱体两端由螺母固定，所述连接件为两个。
[0008]优选地，所述第一侧面板和第二侧面板的一侧面向外凸起，所述凹槽设于第一侧面板和第二侧面板的两端。
[0009]优选地，所述底板为一块。
[0010]优选地，所述压板宽度与所述凹槽宽度相同。
[0011]优选地，所述夹头形状与测试试件形状相符。
[0012]本实用新型中的模具和夹具，除底板外，均需采用强度不低于Q245的钢板，并需经过高频淬火加工，以防止变形，保证精确度。
[0013]本实用新型的有益效果如下:
[0014]本实用新型具有结构简单、拆卸方便、成本低廉、夹持面积大、与试件形状配合良好、易于清理等特点。
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0016]图1是本实用新型的模具俯视结构示意图；
[0017]图2是模具的正视图；
[0018]图3是本实用新型的夹具结构示意图；
[0019]其中1-第一侧面板，2-底板，3-连接件，4-压板，5-螺栓，6_球铰，7_夹头，8_试件，9-第二侧面板
【具体实施方式】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0021]实施例1
[0022]一种脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，包括模具和夹具；模具包括底板2、第一侧面板1、第二侧面板9和压板4，第一侧面板I和第二侧面板9与底板2连接，第一侧面板I和第二侧面板9之间通过连接件3连接；连接件3包括本体，螺杆和螺母，本体为带孔方柱体，螺杆从孔穿过在柱体两端由螺母固定，连接件为两个；同时第一侧面板I和第二侧面板9上皆设有凹槽，压板4嵌入第一侧面板I和第二侧面板9的凹槽中；夹具包括夹头7，夹头7上设有连接球铰，夹头形状与测试试件8形状相符。
[0023]第一侧面板I和第二侧面板9的一侧面向外凸起，凹槽设于第一侧面板I和第二侧面板9的两端，第一侧面板I和第二侧面板9通过连接件3进行连接，底板2与第一侧面板I和第二侧面板9通过螺栓5连接。底板为一块；压板4宽度与凹槽宽度相同。
[0024]本实用新型的模具安装时，将各部件连接完成，并在两块侧面板两端凹槽处各嵌入一块压板，将各螺栓拧紧，便可往其中浇筑第一层材料，浇筑高度与压板平行。适当刮平后，放入纤维布条，保证其与下层浇筑材料完全贴合并在两端拉紧，用第二层压板压紧布条两端，防止布条回缩变形。依此方法，完成各层的浇筑。哑铃形状试件8制作完成后，通过传动链条输送到夹具夹头7上等待加载。
[0025]试验拉伸时，注意试件8边缘一定要与夹头7内缘吻合，防止应力集中。另外也可在夹头7和试件8之间加入适当厚度和硬度的橡胶薄片，以降低试件与夹头刚度差异过大引起的应力集中。安装完毕后，便可进行拉伸试验。
[0026]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
【权利要求】
1.一种脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，包括模具和夹具，其特征在于:所述的模具包括底板(2)、第一侧面板(1)，第二侧面板(9)和压板(4)，所述第一侧面板(I)、第二侧面板(9)皆与底板(2)连接，所述第一侧面板(I)和所述第二侧面板(9)之间通过连接件(3)连接，所述第一侧面板和第二侧面板上皆设有凹槽，压板嵌入所述第一侧面板和第二侧面板的凹槽中；所述的夹具包括夹头(7)，所述夹头上设有连接球铰(6)。2.根据权利要求1所述的脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，其特征在于:所述第一侧面板的一侧面向外凸起，所述第二侧面板的一侧面向外凸起，所述凹槽设于第一侧面板和第二侧面板的两端。3.根据权利要求1所述的脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，其特征在于:所述压板(4)宽度与所述凹槽宽度相同。4.根据权利要求1所述的脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，其特征在于:所述连接件(3)包括本体，螺杆和螺母，所述本体为带孔方柱体，螺杆从孔穿过在柱体两端由螺母固定，所述连接件为两个。5.根据权利要求1所述的脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，其特征在于:所述底板为一块。6.根据权利要求1所述的脆性带夹层材料的试件模具及其配套拉伸试验夹具，其特征在于:所述夹头形状与测试试件(8)形状相符。
【文档编号】G01N3-08GK204286926SQ201420548789
【发明者】王亚安, 汪明 [申请人]北京师范大学