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一種用于纖維水泥基復(fù)合材料拉伸實(shí)驗(yàn)的模具的制作方法

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一種用于纖維水泥基復(fù)合材料拉伸實(shí)驗(yàn)的模具的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及一種用于拉伸試驗(yàn)的模具,尤其是一種用于纖維水泥基復(fù)合材料拉伸實(shí)驗(yàn)的模具。



背景技術(shù):

纖維水泥基復(fù)合材料是一種多相、多組分、非勻質(zhì)且不連續(xù)的材料,纖維的力學(xué)性能參數(shù)、幾何特征、體積率、分布狀況及不同的施工方式,都影響著纖維的增韌、抗裂效果。測(cè)試?yán)w維水泥基復(fù)合材料性能主要采用軸向拉伸試驗(yàn)方法。但軸拉試驗(yàn)對(duì)試件制作要求較高,試件澆筑不精準(zhǔn),容易造成軸拉過(guò)程中試件受力不均勻等現(xiàn)象,影響軸心受拉,造成試驗(yàn)誤差較大,影響試驗(yàn)的精度及進(jìn)度。

為了保證單軸拉伸試件穩(wěn)定開(kāi)裂,試件截面積不宜過(guò)大,試件長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng),為保證拉力完全作用在試件的中心軸上,避免在厚度方向上產(chǎn)生偏心,試件厚度的尺寸應(yīng)盡量小,但必須大于纖維的長(zhǎng)度,以保證纖維在基體中達(dá)到任意分散的效果。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于纖維水泥基復(fù)合材料沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn)方法,因此制作拉伸試件模具也各有不同,現(xiàn)存問(wèn)題主要有試模加工復(fù)雜、重復(fù)利用性差、試件受力不均勻等。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的是克服制作纖維水泥基復(fù)合材料拉伸試件時(shí),加工復(fù)雜、重復(fù)利用性差以及澆筑試件誤差大等問(wèn)題,確保試件受力均勻,實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠。

為達(dá)到上述目的,具體方案如下:

一種用于纖維水泥基復(fù)合材料拉伸實(shí)驗(yàn)的模具,其包括底板,及安裝在底板上的端板及隔板,其中:

端板,其數(shù)量為兩個(gè),且兩個(gè)端板置于底板上且分別對(duì)應(yīng)底板兩相對(duì)設(shè)置的邊沿安裝,而所述隔板置于兩端板之間,形成隔板的夾持結(jié)構(gòu);

隔板,其數(shù)量為四個(gè),四個(gè)隔板相互平行分布的安裝在兩端板之間,而相鄰的兩隔板之間形成澆筑試件的夾腔結(jié)構(gòu);

所述各隔板的中部?jī)蓚?cè)面分別向外延伸,形成梯形狀的凸起,使得各隔板形成中部寬度大于其兩端寬度的試件成型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步,所述各隔板的中部凸起呈等腰梯形狀。

進(jìn)一步,所述各端板通過(guò)設(shè)置在底板兩側(cè)的固定板與底板相連,且各端板上開(kāi)設(shè)有四個(gè)卡槽,四個(gè)卡槽用以與四個(gè)隔板配合相連。

進(jìn)一步,所述底板上設(shè)置有用于限位的固定桿,該固定桿數(shù)量為兩個(gè)且能與位于邊沿的隔板側(cè)邊配合,形成隔板側(cè)面定位、限位結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步,所述底板兩側(cè)面分別設(shè)置有扶手,該底板上還開(kāi)設(shè)兩個(gè)固定孔。

進(jìn)一步,所述兩個(gè)端板中至少一個(gè)端板,其通過(guò)螺栓結(jié)構(gòu)與底座可拆卸的固定連接。

進(jìn)一步,所述螺栓結(jié)構(gòu)其包括螺紋架及鎖緊螺栓,所述螺紋架固定在底板對(duì)應(yīng)端板的邊沿上,且該螺紋架上開(kāi)設(shè)有螺紋孔,而所述鎖緊螺栓穿過(guò)螺紋孔能與對(duì)應(yīng)端板相連。

進(jìn)一步,所述鎖緊螺栓包括15mm的光滑段、20mm的光滑段及25mm螺紋段。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下:

1、本實(shí)用新型提供的模具制備的試件,試件截面積、試件長(zhǎng)度合適,保證了單軸拉伸實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定開(kāi)裂,同時(shí)為保證拉力完全作用在試件的中心軸上,避免在厚度方向上產(chǎn)生偏心,試件厚度的尺寸需盡量小,但又必須大于纖維的長(zhǎng)度,以保證纖維在基體中達(dá)到任意分散的效果,本實(shí)用新型提供的模具綜合考慮了以上因素,使得試件在相應(yīng)拉伸裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠。

2、本實(shí)用新型所述的模具各部分可以拆卸,既可重復(fù)利用,又方便拆除及清洗。

3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中所述固定桿的設(shè)計(jì)固定了隔板的側(cè)向位置,保證了試件的形狀穩(wěn)定,不會(huì)偏斜。

附圖說(shuō)明

圖1是組裝好的本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中底板結(jié)構(gòu)示意圖一;

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中底板結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中隔板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中端板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中螺栓桿結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7本實(shí)用新型實(shí)施例中螺紋孔結(jié)構(gòu)示意圖一;

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例中螺紋孔結(jié)構(gòu)示意圖二。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。

一種用于纖維水泥基復(fù)合材料拉伸實(shí)驗(yàn)的模具,其特征在于:其包括底板1,及安裝在底板1上的端板2及隔板3。

底板1,其為300mm×340mm×10mm的長(zhǎng)方形的鋼板,其包括兩個(gè)側(cè)向固定桿4,為直徑5mm,高5mm的鋼焊接在底板一側(cè),用于固定隔板2,所述底板1的相對(duì)兩側(cè)的短邊處分別設(shè)置有固定板5及扶手14,所述固定板5分別置于底板1一側(cè)邊沿的兩端處,而所述扶手14置于兩固定板5之間,而兩個(gè)固定端鋼板5為120mm×10mm×10mm鋼板焊接在底板1上,用于固定一端端板,而扶手14為30mm×10mm×6mm光圓鋼筋焊接在底板上,便于運(yùn)輸裝置。

端板2,其數(shù)量為兩個(gè),且兩個(gè)端板2置于底板1上且分別對(duì)應(yīng)底板1兩相對(duì)設(shè)置的邊沿安裝,而所述隔板3置于兩端板2之間,形成隔板3的夾持結(jié)構(gòu);所述各端板2通過(guò)設(shè)置在底板兩側(cè)的固定板5與底板1相連,且各端板2上開(kāi)設(shè)有四個(gè)卡槽11,四個(gè)卡槽11用以與四個(gè)隔板3配合相連。具體的說(shuō):所述各端板2為280mm×20mm×13mm的鋼板加工而成,其中標(biāo)號(hào)10處為10mm,卡槽11為20mm的凹槽構(gòu)成。

隔板3,其數(shù)量為四個(gè),四個(gè)隔板3相互平行分布的安裝在兩端板2之間,而相鄰的兩隔板3之間形成澆筑試件的夾腔結(jié)構(gòu);其中各隔板3的中部?jī)蓚?cè)面分別向外延伸,形成梯形狀的凸起,使得各隔板3形成中部寬度大于其兩端寬度的試件成型結(jié)構(gòu),優(yōu)選的所述各隔板3的中部凸起呈等腰梯形狀。

具體的說(shuō):各隔板3總長(zhǎng)度300mm、厚度13mm,其中各隔板3中間段8長(zhǎng)度為80mm、寬度為50mm,兩邊段6長(zhǎng)度為70mm、寬度20mm,過(guò)渡段7長(zhǎng)40mm、連接圓弧半徑25mm的段9,防止在拉伸過(guò)程出現(xiàn)應(yīng)力集中,使應(yīng)力出現(xiàn)在中間段8。

優(yōu)選的方案是:所述底板1上設(shè)置有用于限位的固定桿4,該固定桿4數(shù)量為兩個(gè)且能與位于邊沿的隔板3側(cè)邊配合,形成隔板3側(cè)面定位、限位結(jié)構(gòu)。

更有選的技術(shù)方案是:所述兩個(gè)端板2中至少一個(gè)端板2,其通過(guò)螺栓結(jié)構(gòu)與底座可拆卸的固定連接;所述螺栓結(jié)構(gòu)其包括螺紋架13及鎖緊螺栓12,所述螺紋架13固定在底板1對(duì)應(yīng)端板2的邊沿上,且該螺紋架13上開(kāi)設(shè)有螺紋孔,而所述鎖緊螺栓12穿過(guò)螺紋孔能與對(duì)應(yīng)端板2相連,且螺紋孔直徑為6mm,而所述鎖緊螺栓包括15mm的光滑段15、20mm的光滑段17及25mm螺紋段16。

本實(shí)用新型所述的用于纖維水泥基復(fù)合材料拉伸實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)模具,其在進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)前通過(guò)本實(shí)用新型提供的裝置制備形狀、尺寸合適的試件,首先把端板2和隔板3依次安裝在底板1上,并用螺栓12和側(cè)向固定桿4將底板1和端板2隔板3固定,用機(jī)油將本裝置圍成的三個(gè)空腔內(nèi)壁及底部抹上一層脫模油,然后將配制好的纖維水泥基復(fù)合材料裝入模具內(nèi),填充密實(shí),放到合適的環(huán)境條件下養(yǎng)護(hù)。至規(guī)定時(shí)間時(shí),松開(kāi)鎖緊螺栓12,取下本裝置的端板,并依次拆開(kāi)隔板,取出成型的纖維水泥基復(fù)合材料試件,當(dāng)試件養(yǎng)護(hù)到期后,對(duì)試件進(jìn)行相應(yīng)的拉伸實(shí)驗(yàn),從而檢測(cè)出該模具制備的試件的試驗(yàn)結(jié)果。

本實(shí)用新型提供的模具制備的試件,試件截面積、試件長(zhǎng)度合適,保證了單軸拉伸實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定開(kāi)裂,同時(shí)為保證拉力完全作用在試件的中心軸上,避免在厚度方向上產(chǎn)生偏心,試件厚度的尺寸需盡量小,但又必須大于纖維的長(zhǎng)度,以保證纖維在基體中達(dá)到任意分散的效果,本實(shí)用新型提供的模具綜合考慮了以上因素,使得試件在相應(yīng)拉伸裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠。

以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,但是本實(shí)用新型并不限于此實(shí)施方式,在所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下,還可以做出各種變化。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述的構(gòu)思出發(fā),不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng),所作出的種種變換,均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

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