本發(fā)明涉及一種船用復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)側(cè)壓試驗(yàn)夾具，屬于結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)力學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在航海、航空、交通、道橋、建筑、港口工程結(jié)構(gòu)中，組成各種結(jié)構(gòu)所需要的材料板均為受力構(gòu)件，它們都長期處于各種環(huán)境下的受力狀態(tài)下，因而這些構(gòu)件在各種環(huán)境下的強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)力學(xué)中的重要研究課題。課題的研究需要試驗(yàn)去佐證，特別是在現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須通過材料結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)，研究結(jié)構(gòu)在不同載荷和邊界條件下的強(qiáng)度問題，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，為下一步的理論建立做準(zhǔn)備。其中，側(cè)壓試驗(yàn)是研究材料承載能力及其他材料特性的手段之一，它可用于研究材料板的抗壓極限強(qiáng)度問題，夾層板的剝離問題以及板的抗彎能力等。

長期以來，對(duì)于這一類材料試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)低成本化是十分困難的。針對(duì)不同尺寸的板材料的需要設(shè)計(jì)不同的夾具去滿足試驗(yàn)的需要。目前，夾具的生產(chǎn)針對(duì)性較強(qiáng)，這樣就造成了試驗(yàn)成本的提高也會(huì)使得實(shí)驗(yàn)的可靠性降低，增加了試驗(yàn)中很多的不確定因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種船用復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)側(cè)壓試驗(yàn)夾具，具體說是一種具有實(shí)用性強(qiáng)，適用范圍廣，可靠性高，可應(yīng)用于不同材料、不同厚度的試驗(yàn)材料板等優(yōu)點(diǎn)的加載試驗(yàn)夾具。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：包括底座、下夾具、上夾具、樣板，所述下夾具包括設(shè)置在底座上的下夾具槽，下夾具槽由水平板和對(duì)稱設(shè)置在水平板上的兩個(gè)立柱組成，每個(gè)立柱上設(shè)置有上下兩排一號(hào)孔結(jié)構(gòu)，且上排一號(hào)孔結(jié)構(gòu)包括三個(gè)一號(hào)螺紋孔，下排一號(hào)孔結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)一號(hào)通孔，每個(gè)一號(hào)螺紋孔內(nèi)設(shè)置一號(hào)調(diào)節(jié)螺栓且一號(hào)調(diào)節(jié)螺栓的末端為光滑表面，每個(gè)一號(hào)通孔內(nèi)設(shè)置有一號(hào)固定螺栓且一號(hào)固定螺栓的末端攻有外螺紋，一號(hào)調(diào)節(jié)螺栓和一號(hào)固定螺栓在立柱內(nèi)表面的螺紋段上均設(shè)置有一號(hào)緊固螺母，每個(gè)立柱的兩個(gè)一號(hào)固定螺栓的端部固連有下緊固塊，下緊固塊上還設(shè)置有與一號(hào)調(diào)節(jié)螺栓末端配合的小孔；

所述上夾具包括上夾具槽，上夾具槽是倒凹字形結(jié)構(gòu)，倒凹字形結(jié)構(gòu)的兩個(gè)豎直段均設(shè)置有上下兩排二號(hào)孔結(jié)構(gòu)，上排二號(hào)孔結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)通孔，下排二號(hào)孔結(jié)構(gòu)包括三個(gè)二號(hào)螺紋孔，每個(gè)二號(hào)螺紋孔內(nèi)設(shè)置二號(hào)調(diào)節(jié)螺栓且二號(hào)調(diào)節(jié)螺栓的末端為光滑表面，每個(gè)二號(hào)通孔內(nèi)設(shè)置有二號(hào)固定螺栓且二號(hào)固定螺栓的末端攻有外螺紋，二號(hào)調(diào)節(jié)螺栓和二號(hào)固定螺栓在立柱內(nèi)表面的螺紋段上均設(shè)置有二號(hào)緊固螺母，每個(gè)豎直段的兩個(gè)二號(hào)固定螺栓的端部固連有上緊固塊，上緊固塊上還設(shè)置有與二號(hào)調(diào)節(jié)螺栓末端配合的小孔；所述樣板同時(shí)位于兩個(gè)上緊固塊之間和兩個(gè)下緊固塊之間。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.還包括設(shè)置在底座兩側(cè)的側(cè)面夾具，側(cè)面夾具包括設(shè)置通過角鐵與底座連接的支撐板、設(shè)置在支撐板上的兩個(gè)水平柱，每個(gè)水平柱上成列設(shè)置有三個(gè)通孔，且上下兩個(gè)通孔的內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)螺紋、中間通孔內(nèi)表面光滑，上下兩個(gè)通孔內(nèi)均設(shè)置有側(cè)面調(diào)節(jié)螺栓且側(cè)面調(diào)節(jié)螺栓的末端為光滑端，中間通孔內(nèi)設(shè)置有側(cè)面固定螺栓且側(cè)面固定螺栓的末端設(shè)置有外螺紋，側(cè)面固定螺栓的末端連接有側(cè)面緊固塊，側(cè)面緊固塊上還設(shè)置有與兩個(gè)側(cè)面調(diào)節(jié)螺栓末端配合的小孔，所述樣板位于兩個(gè)側(cè)面緊固塊之間。

2.下夾具槽的水平板上端面的中心處和上夾具槽的水平段下端面的中心處均設(shè)置有一條細(xì)長的三角棱柱狀突起。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出了一種供在各型號(hào)壓力機(jī)上即可實(shí)現(xiàn)壓力加載的試驗(yàn)裝置，其結(jié)構(gòu)簡單可靠，實(shí)用性強(qiáng)，適用范圍廣，可靠性高，可應(yīng)用于不同材料、不同厚度的試驗(yàn)材料板。

本發(fā)明的左右夾具焊接有支撐板，并通過螺栓和角鐵與底座聯(lián)結(jié)。夾具開槽處采用一體化銑削成型，底座上鉆有不同規(guī)格和位置的螺栓孔，用于與左右夾具固定之用以及適配于不同型號(hào)的加載設(shè)備。

本發(fā)明的左右以及上下夾具處設(shè)計(jì)有可調(diào)節(jié)距離的固定夾緊結(jié)構(gòu)，與簡易的側(cè)壓試驗(yàn)夾具相比，具有實(shí)用性強(qiáng)，適用范圍廣，可靠性高，可應(yīng)用于不同材料、不同厚度的試驗(yàn)材料板等特點(diǎn)。

本發(fā)明的放置試驗(yàn)樣板處的夾緊固定裝置可根據(jù)板的不同尺寸調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的試驗(yàn)需要；本發(fā)明的上下夾具固定試驗(yàn)樣板處的中心線處設(shè)置有一條細(xì)長尖銳的三角棱狀突起，目的在于使樣板中心與加載中心處在一個(gè)平面上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的上夾具橫剖面示意圖(圖4中A-A方向)；

圖2為本發(fā)明的下夾具橫剖面示意圖(圖4中B-B方向)；

圖3為本發(fā)明的側(cè)面夾具側(cè)視視圖(圖4中C-C方向)；

圖4為本發(fā)明的整體示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

結(jié)合圖1至圖4，本發(fā)明由上夾具、下夾具、左夾具、右夾具、支撐板和底座這6部分組成；上夾具槽1左右各開有五個(gè)螺栓孔，上兩個(gè)插入二號(hào)固定螺栓2，下三個(gè)插入二號(hào)調(diào)節(jié)螺栓3。二號(hào)固定螺栓2的螺栓孔不攻螺紋，但末端與上緊固塊8連接處開孔7攻螺紋，用于與上緊固塊8相連；二號(hào)調(diào)節(jié)螺栓3的螺栓孔攻螺紋，但末端與上緊固塊8連接處開孔5不攻螺紋，用于限制螺栓的面內(nèi)移動(dòng)，使其只在厚度方向上調(diào)節(jié)。當(dāng)樣板4固定到中心三角棱9處時(shí)，調(diào)節(jié)左右兩側(cè)調(diào)節(jié)螺栓3，當(dāng)緊固塊8緊緊固定住樣板4后，擰緊二號(hào)緊固螺母6，使整個(gè)上夾具緊緊地固定住樣板4，加載端位于上夾具的上表面。

如圖2，樣板4的安裝參照?qǐng)D1的整個(gè)安裝過程，其中下夾具槽10的左右也各開五個(gè)螺栓孔，但上面有三個(gè)孔，插入一號(hào)調(diào)節(jié)螺栓13，攻有螺紋，末端連接處15不攻螺紋；下面有兩個(gè)孔，插入一號(hào)固定螺栓12，不攻螺紋，末端連接處17攻螺紋。當(dāng)樣板4固定到中心三角棱11處時(shí)，調(diào)節(jié)左右兩側(cè)調(diào)節(jié)螺栓13，當(dāng)緊固塊18緊緊固定住樣板4后，擰緊緊固螺母16，使整個(gè)下夾具緊緊地固定住樣板4。

圖3中，左右夾具的設(shè)置完全一致，以左夾具為例，螺栓孔19用于固定角鐵，圖中25為側(cè)面調(diào)節(jié)螺栓，夾具槽處的相應(yīng)位置開螺栓孔攻螺紋，與緊固塊22相連處螺栓孔23不攻螺紋。中間螺栓為側(cè)面固定螺栓20，夾具槽處的相應(yīng)位置開螺栓孔不攻螺紋，與側(cè)面緊固塊22相連處螺栓孔24攻螺紋，21為緊固螺絲固定螺絲與緊固塊。

如圖4，綜合圖1、2、3的安裝過程，從整體來看，夾具的安裝步驟大致是：先將樣板與下夾具固定，然后安裝上夾具，這一過程確保了上述三個(gè)結(jié)構(gòu)在一個(gè)平面內(nèi)。接著再根據(jù)試驗(yàn)需要以及邊界條件，決定是否安裝左右夾具。當(dāng)所有夾具安裝完畢后，整套夾具即如圖4所示。

綜上，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

(1)左右以及上下夾具處設(shè)計(jì)有可調(diào)節(jié)距離的固定夾緊結(jié)構(gòu)上下夾具中各有兩個(gè)緊固塊，通過前后5個(gè)螺絲實(shí)現(xiàn)不同厚度的調(diào)節(jié)。上夾具第一排兩個(gè)螺絲用于固定緊固塊，第二排3個(gè)螺絲用于調(diào)節(jié)緊固塊在厚度方向的移動(dòng)，下夾具螺絲位置及作用與上夾具相反。左右夾具，各有一豎排，共6個(gè)螺絲，中間螺絲用于固定緊固塊，上下螺絲用于調(diào)節(jié)緊固塊的移動(dòng)。當(dāng)試驗(yàn)樣件放置于夾具中心位置時(shí)，就可通過調(diào)節(jié)夾具各處螺絲來固定樣件。

(2)左右夾具焊接有支撐板，并通過螺栓和角鐵與底座相聯(lián)結(jié)左右夾具完全對(duì)稱，夾具左側(cè)通過焊接工藝連接有兩個(gè)支撐板，下部開有正方形孔，用于放置角鐵。在左右夾具以及下夾具底座上，根據(jù)樣件尺寸鉆有相應(yīng)的螺栓孔。通過螺栓和角鐵，將左右夾具固定于底座上。

(3)夾具開槽處均采用一體化銑削成型，底座上鉆有不同規(guī)格和位置的螺栓孔一體化銑削成型能夠保證夾具的精細(xì)加工，提高裝置的可靠性。底座根據(jù)不同的加載設(shè)備的安裝平臺(tái)位置鉆孔，以適配相應(yīng)的設(shè)備，提高夾具的使用范圍。

(4)上下夾具固定試驗(yàn)樣板處的中心線處設(shè)置一條細(xì)長尖銳的三角棱狀突起在上下夾具的槽內(nèi)中心線處設(shè)置一條細(xì)長尖銳的三角棱狀突起，放置樣板時(shí)保持樣板中心線與突起保持重合，這樣上下夾具中心、樣板中心以及加載端方向均保持在一個(gè)平面內(nèi)。同時(shí)尖銳棱角起到固定樣板的作用，使得在調(diào)節(jié)固定塊時(shí)樣件不會(huì)移動(dòng)。