一种复合材料界面性能测试装置

技术领域

本发明属于复合材料界面性能测试技术领域，具体涉及一种复合材料界面性能测试装置。

背景技术

复合材料界面是指复合材料的基体与增强材料之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷等传递作用的微小区域。增强体和基体互相接触时，在一定条件的影响下，可能发生化学反应或物理化学作用，如两相间元素的互相扩散、溶解，从而产生不同于原来两相的新相；即使不发生反应、扩散、溶解，也会由于基体的固化、凝固所产生的内应力，或者由于组织结构的诱导效应，导致接近增强体的基体发生结构上的变化或堆砌密度上的变化，从而导致这个局部基体的性能不同于基体的本体性能，形成界面相。

测试复合材料界面剪切强度是决定其能否应用于相关行业的主要设计参数之一，目前针对复合材料界面剪切强度的测试大都局限于常温状态下，然而，鉴于复合材料在很多实际应用中，需要在高温或低温的条件下工作，因此需要对复合材料在不同温度的环境下进行界面剪切强度测试。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种复合材料界面性能测试装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合材料界面性能测试装置，包括加工机台，所述加工机台的上表面的与加工箱的表面固接，所述加工箱的左右两侧面和背面安装有温控箱，所述加工箱上表面的中心处安装有剪切设备，所述温控箱的左侧面和右侧面分别设置有冷却组件和加温组件，所述加工机台内壁的下表面设置有回收组件，所述加工机台内壁的下表面开设有移动槽a，所述移动槽a的内壁设置有拉伸组件，所述拉伸组件的上表面设置有固定组件。

优选的，所述冷却组件包括与温控箱左侧面相连通的出液管a，所述出液管a的正面安装有阀门a，所述出液管a的另一端与液氮杜瓦罐的下表面相连通，所述液氮杜瓦罐的右侧面与温控箱的左侧面可拆卸连接。

优选的，所述加温组件包括与温控箱右侧面相连通的出液管b，所述出液管b的另一端与导热罐的下表面相连通，所述出液管b的正面安装有阀门b，所述导热罐的左侧面与温控箱的右侧面可拆卸连接，所述导热罐内壁的背面安装有电热管。

优选的，所述回收组件包括与温控箱下表面左右两侧相连通的两个回收管，所述回收管的另一端与回收罐的上表面相连通，所述回收管的正面安装有阀门c，所述回收罐安装在加工机台内壁的下表面。

优选的，所述拉伸组件包括与移动槽a内壁正面转动连接的螺杆b，所述螺杆b背面的一端穿过隔板正面卡接的轴承与螺杆a正面的一端固接，所述螺杆a背面的一端穿过移动槽a内壁背面卡接的轴承与步进电机的输出轴固接，所述步进电机安装在加工机台的上表面，所述螺杆a和螺杆b的外表面分别螺纹连接有两个螺纹套a，且两个所述螺纹套a的上表面分别与连接块的下表面固接。

优选的，所述固定组件包括与连接块上表面固接的固定架，所述固定架的形状为L形，所述固定架的正面开设有移动槽b，所述移动槽b内壁的下表面与螺杆c的底端转动连接，所述螺杆c的顶端穿过移动槽b内壁上表面卡接的轴承延伸至移动槽b外部，所述螺杆c的外表面螺纹连接有螺纹套b，所述螺纹套b的正面与固定板的背面固接。

优选的，所述加工箱的右侧面与箱门的右侧面相铰接，所述箱门的正面安装有可视窗，所述箱门正面的上侧安装有温度测试器。

优选的，所述加工箱内壁下表面的左右两侧分别开设有两个限位槽，所述限位槽内壁下表面的前后两侧分别与两个限位块的下表面滑动连接，所述限位块的上表面与连接块的下表面固接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明，通过液氮杜瓦罐的出液管a向温控箱内排入液氮，通过液氮对加工箱内的温度进行降低或通过导热罐内的导热液对加工箱的内的温度进行提升，进而使加工箱内部的温度处于高温或低温状态，解决了现有装置测试大都局限于常温状态下，无法根据现实需求对复合材料在不同温度的环境下进行界面剪切强度测试。

本发明，通过温度测试器对加工箱内部的温度进行测试，通过手动开关阀门a和阀门b，控制导热液和液氮进入温控箱内的数量，进而对加工箱的温度进行精确控制，使得在对工件进行测试时，加工箱内的温度处于可控温度范围，方便对工件测试数据进行对比，提升了工件测试数据的精确度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中正视的剖面结构示意图；

图3为本发明中俯视的剖面结构示意图；

图4为本发明中冷却组件的立体结构示意图；

图5为本发明中A处的放大结构示意图；

图中：1、加工机台；2、加工箱；3、箱门；4、剪切设备；5、可视窗；6、温度测试器；7、温控箱；

加温组件：81、液氮杜瓦罐；82、出液管a；83、阀门a；

冷却组件：91、导热罐；92、阀门b；93、出液管b；94、电热管；

回收组件：101、回收管；102、阀门c；103、回收罐；

11、限位槽；12、限位块；

拉伸组件：131、连接块；132、移动槽a；133、螺杆a；134、螺杆b；135、螺纹套a；136、步进电机；

固定组件：141、固定架；142、移动槽b；143、螺杆c；144、螺纹套b；145、固定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种复合材料界面性能测试装置，包括加工机台1，所述加工机台1的上表面的与加工箱2的表面固接，所述加工箱2的左右两侧面和背面安装有温控箱7，所述加工箱2上表面的中心处安装有剪切设备4，所述温控箱7的左侧面和右侧面分别设置有冷却组件和加温组件，所述加工机台1内壁的下表面设置有回收组件，所述加工机台1内壁的下表面开设有移动槽a132，所述移动槽a132的内壁设置有拉伸组件，所述拉伸组件的上表面设置有固定组件。

具体的，通过设置所述冷却组件包括与温控箱7左侧面相连通的出液管a82，所述出液管a82的正面安装有阀门a83，所述出液管a82的另一端与液氮杜瓦罐81的下表面相连通，所述液氮杜瓦罐81的右侧面与温控箱7的左侧面可拆卸连接；

通过液氮杜瓦罐81的出液管a82向温控箱7内排入液氮，通过液氮对加工箱2内的温度进行降低。

具体的，通过设置所述加温组件包括与温控箱7右侧面相连通的出液管b93，所述出液管b93的另一端与导热罐91的下表面相连通，所述出液管b93的正面安装有阀门b92，所述导热罐91的左侧面与温控箱7的右侧面可拆卸连接，所述导热罐91内壁的背面安装有电热管94；

通过电热管94对导热罐91内的导热液进行加热，加热后的导热液通过出液管b93流入温控箱7内，进而对加工箱2的内的温度进行提升。

具体的，通过设置所述回收组件包括与温控箱7下表面左右两侧相连通的两个回收管101，所述回收管101的另一端与回收罐103的上表面相连通，所述回收管101的正面安装有阀门c102，所述回收罐103安装在加工机台1内壁的下表面；

转动阀门c102，温控箱7内的导热液或液氮通过回收管101流入回收罐103内，通过回收罐103对其进行回收在利用，避免资源浪费。

具体的，通过设置所述拉伸组件包括与移动槽a132内壁正面转动连接的螺杆b134，所述螺杆b134背面的一端穿过隔板正面卡接的轴承与螺杆a133正面的一端固接，所述螺杆a133背面的一端穿过移动槽a132内壁背面卡接的轴承与步进电机136的输出轴固接，所述步进电机136安装在加工机台1的上表面，所述螺杆a133和螺杆b134的外表面分别螺纹连接有两个螺纹套a135，且两个所述螺纹套a135的上表面分别与连接块131的下表面固接；

通过步进电机136带动螺杆a133和螺杆b134旋转，螺杆a133和螺杆b134旋转带动两个螺纹套a135相互靠近，两个螺纹套a135相互靠近带动两个连接块131相互靠近，进而适应不长度的测试工件；

通过固定组件对工件进行固定，固定后通过冷却组件或加温组件对加工箱2进行冷却或加热，步进电机136反转带动两个连接块131相互远离，进而对工件进行拉伸，对工件的拉伸强度进行测试。

具体的，通过设置所述固定组件包括与连接块131上表面固接的固定架141，所述固定架141的形状为L形，所述固定架141的正面开设有移动槽b142，所述移动槽b142内壁的下表面与螺杆c143的底端转动连接，所述螺杆c143的顶端穿过移动槽b142内壁上表面卡接的轴承延伸至移动槽b142外部，所述螺杆c143的外表面螺纹连接有螺纹套b144，所述螺纹套b144的正面与固定板145的背面固接；

将工件的两端分别放置在两个固定架141的上表面，转动螺杆c143带动固定板145向下移动，进而对工件的两端进行固定；

当需要对异形件进行固定时，步进电机136旋转带动两个连接块131相互靠近，通过两个固定架141和两个固定板145对异形件进行固定，通过剪切设备4对工件进行剪切，以测试工件界面的剪切强度，剪切设备4为现有设备，不做过多赘述。

具体的，通过设置所述加工箱2的右侧面与箱门3的右侧面相铰接，所述箱门3的正面安装有可视窗5，所述箱门3正面的上侧安装有温度测试器6；

通过可视窗5可以对加工箱2内部的测试状态进行观察，而温度测试器6可以对加工箱2内部的温度进行测试。

实施例1

将工件的两端分别放置在两个固定架141的上表面，转动螺杆c143带动固定板145向下移动，进而对工件的两端进行固定，通过液氮杜瓦罐81的出液管a82向温控箱7内排入液氮，通过液氮对加工箱2内的温度进行降低，步进电机136反转带动两个连接块131相互远离，进而对工件进行拉伸，对工件的拉伸强度进行测试；

通过剪切设备4对工件进行剪切，以测试工件界面的剪切强度，进而可以在低温环境下对工件的拉伸强度或剪切强度进行测试。

实施例2

与上述实施例不同之处在于

通过电热管94对导热罐91内的导热液进行加热，加热后的导热液通过出液管b93流入温控箱7内，进而对加工箱2的内的温度进行提升，步进电机136反转带动两个连接块131相互远离，进而对工件进行拉伸，对工件的拉伸强度进行测试；

通过剪切设备4对工件进行剪切，以测试工件界面的剪切强度，进而可以在高温环境下对工件的拉伸强度或剪切强度进行测试。

实施例3

与上述实施例不同之处在于

通过温度测试器6对加工箱2内部的温度进行测试，通过手动开关阀门a83和阀门b92，控制导热液和液氮进入温控箱7内的数量，进而对加工箱2的温度进行精确控制，使得在对工件进行测试时，加工箱2内的温度处于可控温度范围，方便对工件测试数据进行对比，提升了工件测试数据的精确度。

本发明的工作原理及使用流程：

本发明，在使用时；

将工件的两端分别放置在两个固定架141的上表面，转动螺杆c143带动固定板145向下移动，进而对工件的两端进行固定，通过液氮杜瓦罐81的出液管a82向温控箱7内排入液氮，通过液氮对加工箱2内的温度进行降低或通过导热罐91内的导热液对加工箱2的内的温度进行提升；

步进电机136反转带动两个连接块131相互远离，进而对工件进行拉伸，对工件的拉伸强度进行测试；

通过剪切设备4对工件进行剪切，以测试工件界面的剪切强度，进而可以在低温或高温环境下对工件的拉伸强度或剪切强度进行测试。

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。