一种矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具的制作方法

本实用新型涉及一种矩形长条薄板型试件抗拉伸性能测量技术所使用的夹具，可针对于混凝土或水泥基类材料做拉伸试验，既能保证试件轴心受拉，又能保证试件端部不会断裂破坏，尤其涉及在高温条件下拉伸性能测量技术所使用的试件夹具。

背景技术：

近年来，越来越多的人开始研究混凝土类材料的抗拉性能，一般来说要测量混凝土类材料的抗拉性能，试件的长宽比需满足2:1左右的比例关系，这样的比例关系会使拉伸试验更加容易实现。

在试件的抗拉试验中，主要难度在于试件的夹持。若采用夹板夹紧试件，利用试件与夹板之间的摩擦传力，试件比较容易产生应力集中，可能会导致断裂常发生于试件夹持部位；若利用环氧树脂与试件之间的粘结传力，可能会产生受力不均的现象，并且环氧树脂胶在高温条件下会熔化，无法对材料进行高温和拉应力耦合作用下的拉伸试验；若采用螺纹连接的方式，加工工序就会变得更复杂，并且往往不可避免有空隙。因此现有的混凝土类材料抗拉试验所使用到的夹具存在结构复杂，夹持不方便等诸多缺点，这诸多缺点都很有可能导致拉伸试验的失败。

随着研究的深入对试验夹具的要求也越来越高，为了改善这种情况，本实用新型通过对矩形长条薄板型试件进行改造，首先在其端部开设孔洞，并利用钢网片在其端部1/4处的位置进行加固处理，提高端部的抗拉性能，其端部不会发生受拉断裂，保证拉伸断裂发生在试件有效长度范围内。

本实用新型涉及的夹具尽可能地考虑了荷载作用线应与受拉试件轴线在同一直线上，因此在夹板内壁与试件之间插入可螺栓螺母，通过旋转调节螺母可固定住试件和夹板，保证了试件在拉伸过程中轴心受拉，不会发生滑移及侧弯现象，这就使得测试结果更加精确可靠，并且本夹具装夹方便，成本较低，便于广泛的使用。

技术实现要素：

实用新型的目的在于通过对现有拉伸夹具的不足之处进行改造，提供一种矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具，与现有的夹具相比，该夹具能在高温条件下进行拉伸试验研究，结构简单，装夹方便且有效的避免了应力集中和受力不均匀的现象，具有较高的实用价值。

本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具，该抗拉试验夹具包括上夹持部和下夹持部。

所述上夹持部包括上部连接头1和上部夹板2；下夹持部包括下部连接头7和下部夹板8。

所述上部连接头1与拉伸试验机的上端相连接。所述下部连接头7与拉伸试验机的下端基座相连接。

上部连接头1与拉伸试验机以及下部连接头7与拉伸试验机之间通过连接组件相连，连接组件包括螺栓螺母3、销轴4和钢网片5。

矩形长条薄板型试件6的端部开设有孔洞，孔洞中心距试件端部的长度为矩形长条薄板型试件长度的1/8；在矩形长条薄板型试件6浇筑过程中，在两端内部设置三层钢网片5，钢网片5深入至矩形长条薄板型试件6的长度1/4位置处。

矩形长条薄板型试件6端部的钢网片5与上部连接头1和上部夹板2之间通过螺栓螺母3进行纵向高度的固定。

销轴4与矩形长条薄板型试件6端部的孔洞相配合，完成上部连接头1与拉伸试验机以及下部连接头7与拉伸试验机之间的横向连接。

所述销轴4的一端部设置螺帽，销轴4的主体为螺杆，螺杆的沿轴向尺寸为逐渐变小的渐变结构，便于销轴4穿入上部夹板2和矩形长条薄板型试件6以及下部夹板8和矩形长条薄板型试件6。

矩形长条薄板型试件6由纤维混凝土材料或水泥基复合材料制成。

矩形长条薄板型试件6的端部外表面通过环氧树脂粘贴有钢片，防止防止端部受拉断裂。

所述夹板内壁与试件端部空隙空间配上可自由拆装的螺栓螺母3，保证试件在拉伸的过程中不会发生滑移现象且不会碰触到夹板内壁。

所述下部连接头通过拧紧螺栓与基座相连。

由上述技术方案可见：在本实用新型中的矩形长条薄板型试件夹具中，由于试件端部是利用钢网片加固的，因此可以在高温条件下对试件进行抗拉伸性能试验研究。与现有的国内外的夹具相比，本夹具结构简单，保证了试件的轴心受拉不会发生滑移现象，而且在装夹试件时，只需将试件直接套入即可，利用销轴和螺栓螺母固定住试件，安装相当方便，有效提高了测量数据的准确性和可靠性。

附图说明

图1为矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具整体示意图。

图2为矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具左视图。

图3为矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具中上部接头与上部夹板示意图。

图4为矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具中上部接头与上部夹板左视图。

图5为矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具中固定试件与夹板内壁的螺栓螺母示意图。

图6为矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具中销轴示意图。

图7为矩形长条薄板型试件三视图。

图8为矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具中与基座相连的螺栓示意图。

图9为矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具中与基座相连的螺栓俯视图。

图10为矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具中下部连接头与下部夹板三视图。

图1中：1-上部连接头、2-上部夹板、3-螺栓螺母、4-销轴、5-钢网片、6-矩形长条薄板型试件、7-下部连接头、8-下部夹板

具体实施方式

为了让本实用新型的上述特征和优点能更加明显易懂，下文结合具体实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，是本实用新型一种矩形长条薄板型试件抗拉试验夹具整体示意图。

英斯特朗高速动力加载系统的规格：VHS 160/100-20，其参数如下：

四立柱机架：1000KN；最大动态载荷：160KN；最大试验冲击荷载：100KN；活塞总冲程：300mm；最大拉伸(压缩)冲击速度：20m/s。

本实用新型夹具需要匹配仪器上端接头，通过数据测量，将夹具上部接头设置成M48x2mm，螺纹深40mm。若受拉试件的尺寸为：300x75x20mm，试件端部孔洞直径为20mm，试件上孔洞中心距端部的距离为试件长度的1/8，即37.5mm。试件的有效长度定为150mm。

上下夹板的夹持部的厚度设置为20mm，夹板中间的间隙为30mm，试件和夹板夹持部内壁两边各预留了2.5mm的间隙，若在常温下试验的话可在试件端部75mmx75mm范围内，用环氧树脂胶粘结75x75x2mm的钢片，钢片中心开设16mm的孔洞，这样设置拉伸的接触面在钢片上，通过钢片传力给试件，避免了试件端部破坏的情况。

若想在高温条件下进行拉伸试验研究，则可在试件制作过程中将钢网片插入到试件的端部，试件内部均匀布置三层钢网片，钢网片的长度为75mm，宽度为75mm。

销轴的螺帽直径设置为28mm厚度2.5mm，螺杆长度为80mm，直径为20mm，螺杆端头需略向内收缩(在距端头4mm处向内收缩，收缩角度为15°)，此操作便于将销轴插入夹板和试件。

测得基座孔洞直径大小为18mm，则可以利用M16，长度为80mm的螺栓将下夹持部与基座相连。

实验过程中先将上部接头1和下部接头螺栓7分别与拉伸试验机和基座相连，将试件对准上部夹板2和下部夹板8的孔洞，并用销轴4将试件固定在夹具上，为了防止试件左右滑移，则在试件与夹板内壁之间的空隙设置50mm高度的螺栓螺母3组合，一切准备妥当便可开始试验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。