本發明涉及一種夾具,更具體地說,涉及拉曼測定纖維絲束應力/應變場拉伸的加載夾具。
背景技術:
纖維織物在復合材料領域具有廣泛的應用前景,各類纖維產品也是層出不窮,因此獲得關于纖維應力應變關系相關數據,對開展以后研究及材料應用有重要的作用。然而在纖維性能實驗過程中,纖維材料纖細稍脆,不易固定,操作不方便,對纖維微應變變化和光照角度變化的影響研究較少,并且國內纖維測量儀器處于起步階段,種類少,功能實現不全面,精度準確度有限,可靠性差。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明測量微加載應力應變關系和不同照射面積頻譜信息測量輔助裝置,主要用于單根或纖維束變形或光譜信息的測量,具有簡單、精度高、可靠性好特點。本發明用于纖維絲束受力加載、角度轉換裝置,可以與BAC151A型拉曼光譜儀,Nanite大掃描范圍原子力顯微鏡,FLEXAFM原子力-倒置顯微鏡聯用系統配合使用,有效擴大了該儀器適用范圍,可與顯微檢測平臺配合使用,對樣品進行調節。
為了達到上述目的,本發明提供一種用于測量儀的纖維絲束多角度微加載輔助夾具,包括通過設有固定部件的鉸接軸鉸接于支架上的鋁鋰合金橫桿,所述橫桿長度方向的一側立面貼合了與測量儀連接的應變片。所述橫桿為中部上表面由圓弧過渡成的凹形結構;其中,過渡圓弧用于消除拉伸時產生的應力集中現象。而凹形的中心自上而下開設貫通的槽體;所述槽體的兩端為直徑較槽體寬度大的圓形通孔,圓形通孔用于降低拉伸變形時所需拉力值。所述橫桿凹形的兩端上表面為用于固定纖維絲/束的水平面。
優選方式下,所述支架為底部寬大的T型支架。所述橫桿凹形結構的兩端側橫向設置鉚柱孔;每一端的所述鉚柱孔為上下兩個。此外,所述橫桿上設置有用于校驗水平狀態的水準儀。
本發明根據纖維束拉伸變形的特點,提供一種與拉曼光譜測量相配合的顯微鏡載物臺用纖維拉伸和旋轉裝置。相比于其他傳統纖維測量裝置,本發明裝置可用于單根、多根纖維應力應變、光照面積測量,解決了試驗纖維固定不穩定,操作難度大的問題;利用橫桿彈性微變形和可調照射面特性,同時實現多種功能,突破傳統儀器功能單一缺點;可以與BAC151A型拉曼光譜儀,Nanite大掃描范圍原子力顯微鏡,FLEXAFM原子力-倒置顯微鏡聯用系統配合使用,有效擴大該儀器適用范圍。整個儀器體積小巧、質量輕,實驗時通過移動本儀器來消除移動龐大光譜儀的繁瑣,提高精準度;儀器成本低、裝配簡易,適用大范圍推廣使用,可靠性強。
附圖說明
圖1是本發明輔助夾具的立體結構示意圖。
具體實施方式
本發明通過下述技術結構予以實現。本裝置由構成T型支架的豎桿1、橫桿2、鉸接軸3、應變片4組成。具體設計結構為:T型豎桿1和橫桿2通過金屬細桿3穿插固定,應變片4與橫桿2相連組成纖維束多角度測量裝置。T型橫桿采用鋁鋰合金,具有發生微小彈性變形易恢復的良好特性,可用于多次實驗;橫桿側面緊貼有應變片4,可選用武漢雙晟力學測試技術有限公司生產的Y系列,用于準確測量微小應變。橫桿左右兩側各有上下兩個圓形開孔7便于鉚柱穿越夾緊固定,上下兩端各為圓弧9突起,可適應多種不同類型夾具;橫桿中軸部分為空心(空心槽體8),實驗時消除儀器材料對反射光影響導致干擾實驗結果。槽體8的兩端為直徑較槽體寬度大的圓形通孔5。豎桿底座為T型,增大支撐面積,提高穩定性。
本發明的使用方法為:將T型豎桿與橫桿用金屬細桿穿插連接,將單根或多根纖維絲束拉直,然后沿橫桿軸線水平放置,兩端用卡具或者502粘合劑固定,并且將橫桿調至水平放置于拉曼光譜儀或者Nanite大掃描范圍原子力顯微鏡下;將側面應變片線與應變儀端連接;打開電腦客戶端軟件,調整拉曼光譜儀或者原子力顯微鏡的位置和微加載測量裝置的變焦鏡頭,使得物體成像清晰。在試件兩端加載合適微力,利用應變儀獲得應變信息,利用拉曼光譜儀或原子力顯微鏡測試試件得到光譜信息;在實驗過程中,在電腦屏幕上獲得并分析光譜結果,得到變形纖維表面信息。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。