多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于斷裂力學研宄技術領域，特別是一種多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，粘接結(jié)構(gòu)被越來越多的應用于航空航天、車輛、船舶等相關設備結(jié)構(gòu)中。相對于焊接、螺紋連接、鉚接等傳統(tǒng)的連接方式，采用粘接結(jié)構(gòu)能很好的避免應力集中、被粘件材料破壞等問題。
[0003]工程中存在大量雙材料間的粘接，其界面性能優(yōu)良直接決定了整體結(jié)構(gòu)的可靠性。粘接界面脫粘屬于斷裂力學問題的一種，可以采用傳統(tǒng)斷裂力學方法研宄分析，通常采用DCB、ENF和MMB試件分別研宄界面的I型、II型及混合型脫粘問題。對界面性能全面研宄時需要上述三種試件，但大多數(shù)情況下，根據(jù)主要受載方向，研宄者通常只研宄界面的I型或II型斷裂韌性。為滿足不同研宄者需求，并節(jié)約試驗器材成本，有必要設計一套組合試件，能夠根據(jù)實驗要求組合出相應試驗夾具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)可變，并能滿足不同形式斷裂韌性測量的多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為:
[0006]一種多功能粘接界面斷裂初性測;H；裝置，
[0007]包括平行設置的一對鋁梁；
[0008]膠結(jié)在一對鋁梁內(nèi)側(cè)面之間的待測粘接件；
[0009]通過螺栓固定在其中一個鋁梁的外側(cè)面兩端的固定連接支撐塊；
[0010]通過螺栓固定在另一個鋁梁的外側(cè)面一端的轉(zhuǎn)動連接支撐塊；
[0011]與一對鋁梁共面且與轉(zhuǎn)動連接支撐塊轉(zhuǎn)動配合的壓桿；
[0012]套在壓桿上，與壓桿滑動配合且能定位固定的壓頭。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點:
[0014](I)本發(fā)明通過組合零件能夠形成三種不同試件結(jié)構(gòu)，完成三種界面斷裂韌性測量試驗研宄，提高了整套裝置的利用效率。
[0015](2)本發(fā)明兼顧了結(jié)構(gòu)與試驗機的裝配、結(jié)構(gòu)剛度及穩(wěn)定性等問題，保證了整套裝置的可靠實用性。
[0016](3)本發(fā)明大部分零件使用標準件，加工制造裝配方便、成本低廉，適用于生產(chǎn)應用。
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明適用于粘接界面混合型斷裂韌性測量的示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明適用于粘接界面I型斷裂韌性測量的示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明適用于粘接界面II型斷裂韌性測量的示意圖。
【具體實施方式】
[0021]結(jié)合圖1?圖3:
[0022]本發(fā)明一種多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置，
[0023]包括平行設置的一對鋁梁I ;
[0024]膠結(jié)在一對鋁梁I內(nèi)側(cè)面之間的待測粘接件5 ；
[0025]通過螺栓固定在其中一個鋁梁I的外側(cè)面兩端的固定連接支撐塊2a ;
[0026]通過螺栓固定在另一個鋁梁I的外側(cè)面一端的轉(zhuǎn)動連接支撐塊2b ;
[0027]與一對鋁梁I共面且與轉(zhuǎn)動連接支撐塊2b轉(zhuǎn)動配合的壓桿4 ;
[0028]套在壓桿4上，與壓桿4滑動配合且能定位固定的壓頭3。
[0029]壓頭3與壓桿4之間設置有緊固螺栓，當壓頭3在壓桿4上的位置調(diào)節(jié)完成后，位置可通過緊固螺栓鎖定。
[0030]待測粘接件5與鋁梁I膠結(jié)強度大于粘接件5界面脫粘強度。
[0031]壓桿4上設置有刻度，便于壓頭3在壓桿4上位置的精確調(diào)整。
[0032]整套裝置包含三種組合狀態(tài)。
[0033]圖1為測量粘接界面混合型斷裂韌性的示意圖，其工作原理是:試驗前，將固定連接支撐塊2a通過銷釘固定于試驗機平臺上，調(diào)節(jié)壓頭3在壓桿4上位置，改變混合模式下I型II型混合比，試驗中，將試驗機載荷作用于壓桿4末端，在壓頭3壓力和轉(zhuǎn)動連接支撐塊2b張開拉力作用下，待測粘接件5粘接界面沿預制裂紋斷裂擴展，記錄加載端載荷位移，處理數(shù)據(jù)可以獲取混合模式下相應斷裂韌性。
[0034]圖2為測量粘接界面I型斷裂韌性的示意圖，相對于圖1，僅保留了鋁梁1、轉(zhuǎn)動連接支撐塊2b、待測粘接件5和固定連接支撐塊2a，使固定連接支撐塊2a固定，試驗中將載荷作用于轉(zhuǎn)動連接支撐塊2b，待測粘接件5界面在僅受張開載荷作用下擴展，記錄加載端載荷位移，處理數(shù)據(jù)得到界面純I型斷裂韌性。
[0035]圖3為測量粘接界面II型斷裂韌性結(jié)構(gòu)，相對于圖1，僅保留了鋁梁1、固定連接支撐塊2a、壓頭3及待測粘接件5，使固定連接支撐塊2a固定，試驗中通過壓頭3將載荷作用于鋁梁I中部，待測粘接件5界面在僅受純剪切載荷作用下擴展，記錄加載端載荷位移，處理數(shù)據(jù)得到界面純II型斷裂韌性。
【主權項】
1.一種多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置，其特征在于: 包括平行設置的一對鋁梁(I); 膠結(jié)在一對鋁梁(I)內(nèi)側(cè)面之間的待測粘接件(5); 通過螺栓固定在其中一個鋁梁(I)的外側(cè)面兩端的固定連接支撐塊(2a); 通過螺栓固定在另一個鋁梁(I)的外側(cè)面一端的轉(zhuǎn)動連接支撐塊(2b); 與一對鋁梁(I)共面且與轉(zhuǎn)動連接支撐塊(2b)轉(zhuǎn)動配合的壓桿(4); 套在壓桿(4)上，與壓桿(4)滑動配合且能定位固定的壓頭(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置，其特征在于:所述的壓頭(3)與壓桿(4)之間設置有緊固螺栓。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置，其特征在于:所述的待測粘接件(5)與鋁梁(I)膠結(jié)強度大于粘接件(5)界面脫粘強度。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置，其特征在于:所述的壓桿(4)上設置有刻度。
5.根據(jù)權利要求3所述的多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置，其特征在于:所述的壓桿(4)上設置有刻度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能粘接界面斷裂韌性測量裝置，包括平行設置的一對鋁梁；膠結(jié)在一對鋁梁內(nèi)側(cè)面之間的待測粘接件；通過螺栓固定在其中一個鋁梁的外側(cè)面兩端的固定連接支撐塊；通過螺栓固定在另一個鋁梁的外側(cè)面一端的轉(zhuǎn)動連接支撐塊；與一對鋁梁共面且與轉(zhuǎn)動連接支撐塊轉(zhuǎn)動配合的壓桿；套在壓桿上，與壓桿滑動配合且能定位固定的壓頭；本發(fā)明結(jié)構(gòu)可變，能滿足不同形式斷裂韌性測量。
【IPC分類】G01N19-04
【公開號】CN104614314
【申請?zhí)枴緾N201510044886
【發(fā)明人】余家泉, 許進升, 陳雄, 鄭健, 韓龍, 賈登, 蔣晶, 張中水
【申請人】南京理工大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月28日