(19)国家知识产权局
(12)发明 专利
(10)授权公告 号
(45)授权公告日
(21)申请 号 202211269062.3
(22)申请日 2022.10.17
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 115326549 A
(43)申请公布日 2022.11.11
(73)专利权人 新亚新智能科技 (南 通) 有限公司
地址 226000 江苏省南 通市开发区广州路
42号426室(办公用房)
(72)发明人 贺小华 龙慧梅
(74)专利代理 机构 北京市领专知识产权代理有
限公司 1 1590
专利代理师 黄龙龙
(51)Int.Cl.
G01N 3/02(2006.01)
G01N 3/04(2006.01)
(56)对比文件
CN 101498625 A,20 09.08.05CN 114459886 A,202 2.05.10
CN 1043746 39 A,2015.02.25
CN 103091163 A,2013.0 5.08
CN 107941617 A,2018.04.20
CN 110108578 A,2019.08.09
CN 206787949 U,2017.12.2 2
US 2004040369 A1,20 04.03.04
CN 112748000 A,2021.0 5.04
CN 10232316 5 A,2012.01.18
CN 112540012 A,2021.0 3.23
CN 111175111 A,2020.0 5.19
李丽.高强度、 高模量 碳纤维复合材 料拉伸
性能测试方法的研究. 《理化检验.物理分册》
.2004,(第07期),
王博等.正交并联多自由度加载试验系统研
究. 《机电工程》 .2016,(第1 1期),
审查员 尹文杰
(54)发明名称
一种用于碳纤维复合材料性能测试的试验
机
(57)摘要
本发明公开了一种用于碳纤维复合材料性
能测试的试验机, 包括机架, 所述机架设有升降
横杆, 所述升降横杆与机架分别设有夹持头, 所
述机架上侧设有侧推剪切装置。 本发 明通过两个
弧形剪切板去挤压碳纤维复合材料, 能够对碳纤
维复合材料的对应位置形成上下位置的多个剪
切顶起位置, 从而额外的通过制定苛刻的厂内检
验方法, 从而多方位的验证, 碳纤维复合材料拉
伸、 剪切、 扭曲、 局部顶进等试验参数, 充分检验
碳纤维复合材 料的综合 性能。
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
CN 115326549 B
2022.12.09
CN 115326549 B
1.一种用于碳纤维复合材料性能测试的试验机, 包括机架 (1) , 所述机架 (1) 设有升降
横杆 (2) , 所述升降横杆 (2) 与机架 (1) 分别设有夹持头 (3) , 其特征在于: 所述机架 (1) 上侧
设有侧推剪切装置 (4) ;
所述侧推剪切装置 (4) 包括支撑座 (41) , 所述支撑座 (41) 上侧固定连接横板 (42) , 所述
横板 (42) 设有滑槽 (43) , 所述滑槽 (43) 内滑动 连接滑块 (44) , 所述滑块 (44) 上侧固定连接
竖杆 (45) , 所述竖杆 (45) 上端 固定连接支杆 (46) , 所述支杆 (46) 端头相反转动 连接两个弧
形剪切板 (47) , 所述横板 (42) 固定连接推杆 (48) , 所述推杆 (48) 端头设置压力传感器 (49) ,
所述压力传感器 (49) 固定连接在竖 杆 (45) 一侧;
所述侧推剪切装置 (4) 还包括两个支撑柱 (411), 支撑柱 (411) 上端固定连接导轨
(412) , 所述支撑座 (41) 底部设置导向槽 (413) , 支撑座 (41) 通过导向槽 (413) 滑动连接在导
轨 (412) 上。
2.根据权利要求1所述的一种用于碳纤维复合材料性 能测试的试验机, 其特征在于: 所
述夹持头 (3) 包括铰接球 (31) , 所述铰接球 (31) 固定连接圆杆 (32) , 所述圆杆 (32) 端头固定
连接支撑板 (33) , 所述支撑板 (33) 对称滑动连接两个滑动块 (34) , 每个滑动块 (34) 上固定
连接一个夹持板 (3 5) 。
3.根据权利要求1所述的一种用于碳纤维复合材料性 能测试的试验机, 其特征在于: 所
述推杆 (48) 为电动推杆、 伸缩气缸或液压油缸。
4.根据权利要求1所述的一种用于碳纤维复合材料性 能测试的试验机, 其特征在于: 所
述导轨 (412) 的横断面呈 “T”型或燕尾形。
5.根据权利要求4所述的一种用于碳纤维复合材料性 能测试的试验机, 其特征在于: 所
述支撑座 (41) 一侧螺纹连接锁紧杆 (414) , 锁紧杆 (414) 伸入导向槽 (413) 内并能够抵紧在
导轨 (412) 侧面。
6.根据权利要求5所述的一种用于碳纤维复合材料性 能测试的试验机, 其特征在于: 所
述锁紧杆 (414) 端头固定连接加力杆 (415) 。
7.根据权利要求1所述的一种用于碳纤维复合材料性 能测试的试验机, 其特征在于: 所
述支杆 (46) 端头固定连接驱动电机 (461) , 所述驱动电机 (461) 的主轴固定连接驱动轴
(462) , 其中一个弧形剪切板 (47) 与驱动轴 (462) 固定连接, 另一个弧形剪切板 (47) 与驱动
轴 (462) 转动连接, 驱动轴 (462) 端头固定连接第一同步轮 (463) , 支杆 (46) 转动连接传动杆
(464) , 传动杆 (464) 端头固定连接第二同步轮 (465) , 第一同步轮 (463) 与第二同步轮 (465)
通过同步带 (466) 相连接, 传动 杆 (464) 中部固定连接联动齿轮 (467) , 与驱动轴 (462) 转动
连接的弧形剪切板 (47) 一侧固定连接齿环 (468) , 齿环 (468) 与驱动轴 (462) 同轴, 齿环
(468) 与联动齿轮 (467) 相啮合。
8.根据权利要求7所述的一种用于碳纤维复合材料性 能测试的试验机, 其特征在于: 两
个弧形剪切板 (47) 层叠设置 。
9.根据权利要求7所述的一种用于碳纤维复合材料性 能测试的试验机, 其特征在于: 所
述弧形剪切板 (47) 的外弧面两端分别设置有圆角 (471) 。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115326549 B
2一种用于碳 纤维复合材料性能测试的试验机
技术领域
[0001]本发明涉及材料试验装备技术领域, 尤其涉及一种用于碳纤维复合材料性能测试
的试验机 。
背景技术
[0002]碳纤维复合材料以其重量轻、 比强度比刚度大、 耐腐蚀等优点, 已经被广 泛应用于
航空、 航天、 车辆、 建筑以及船舶等领域。 目前, 碳纤维复合材料越来越多的用于承力结构
中, 其所受到的应力状况越来越复杂, 且碳纤维复合材料为各向异性材料, 纤维角度、 铺层
顺序对材 料性能影响极大。
[0003]现有技术公开了专利申请号为CN202110127553.3的用于碳纤维复合材料性能测
试的多轴试验机及试验 方法, 其特点是: 包括具有移动平台的Stewart并联机构、 门式立架、
两个对心夹紧装置, 每个对心夹紧装置上各设置一试样夹头, 门式立架包括底座、 两根立
柱、 上梁及T 型移动架, T 型移动架包括横向连接臂和纵向伸出臂, 横向连接臂的两端分别活
套在两根 立柱上, 并用连接件紧 固定位。
[0004]上述装置能够在空间多个自由度运动、 对碳纤维复合材料机械性进行各轴方向及
多种加载模式下 的力学测试, 然而材料在现实运用环境中, 不仅只存在多轴载荷下 的力学
性能测, 还涉及撕裂、 剪切等方面的试验需求, 是 上述装置所不具 备的。
发明内容
[0005]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点, 而提出的一种用于碳纤维复合
材料性能测试的试验机, 从而解决现有技 术中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的, 本发明采用了如下技 术方案:
[0007]一种用于碳纤维复合材料性能测试的试验机, 包括机架, 所述机架设有升降横杆,
所述升降横杆与机架分别设有夹持头, 所述机架上侧设有侧推剪切装置;
[0008]所述侧推剪切装置包括支撑座, 所述支撑座上侧固定连接横板, 所述横板设有滑
槽, 所述滑槽内滑动连接滑块, 所述滑块上侧固定连接竖杆, 所述竖杆上端固定连接支杆,
所述支杆端头相反转动连接两个弧形剪切板, 所述横板固定连接推杆, 所述推杆端头设置
压力传感器, 所述压力传感器固定连接在竖 杆一侧。
[0009]优选地, 所述夹持头包括铰接球, 所述铰接球固定连接圆杆, 所述圆杆端头固定连
接支撑板, 所述支撑 板对称滑动连接 两个滑动块, 每 个滑动块上固定连接一个夹持板 。
[0010]优选地, 所述推杆为电动推杆、 伸缩气缸或液压油缸。
[0011]优选地, 所述侧推剪切装置还包括两个支撑柱, 支撑柱上端固定连接导轨, 所述支
撑座底部设置导向槽, 支撑座 通过导向槽滑动连接在导轨上。
[0012]优选地, 所述 导轨的横断面呈 “T”型或燕尾形。
[0013]优选地, 所述支撑座一侧螺纹连接锁紧杆, 锁紧杆伸入导向槽内并能够抵紧在导
轨侧面。说 明 书 1/4 页
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专利 一种用于碳纤维复合材料性能测试的试验机
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