科创中国
新型高强度复合材料锚杆设计及成型研究的技术
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-06-20 15:06:04
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 博士科技 | 2023-06-20 15:06:04
本发明公开一种大口径高强度复合材料圆管扭转试验装置及其试验方法，其通过钢丝绳连接圆管上夹具圆盘两端，并利用定滑轮改变拉力方向，最终通过平衡杠杆将两股钢丝绳合并到一起，只需一个作动筒就能简单方便地实现将单向拉力转换为圆管试验件扭转力矩的目标。由于圆管试验件所受扭矩等于拉力与圆管上夹具圆盘直径的乘积，对于高强度复合材料圆管扭转试验，即便作动筒的拉力有限，也可以通过增大圆管上夹具圆盘的直径来提供足够的扭转力矩，使得圆管试验件发生破坏，并且左右钢丝绳拉力相等，方向相反，恰好平衡弯矩，使得圆管试验件只受纯扭矩的作用，实现了纯剪切载荷的施加，较一般的面内剪切测试方法精度更高。
本发明的目的在于提供一种工装简单、成本低廉、操作简便有效的大口径高强度 复合材料圆管扭转试验装置，克服现有试验装置和技术的不足，解决高强度复合材料圆管 扭转性能测试的问题，为测量大口径高强度复合材料圆管的破坏载荷和破坏强度提供切实 可行的方法。
复合材料圆管具有高比强度、高比高刚度、膨胀系数小、阻尼特性良好等优点，广泛应用在航空航天、船舶、运输、石油勘探等领域。为了合理设计和安全使用复合材料圆管， 必须进行相关的试验来确定其经济性、安全性和有效性。一般采用圆管扭转试验测试复合 材料试验件的面内剪切性能和圆管扭转破坏强度，但对于大口径高强度复合材料圆管的扭 转试验，由于一般扭转试验机量程有限，达不到圆管的破坏载荷，通常难以测量圆管的破坏 强度。
主要发明人简介：
周光明
所属院校: 南京航空航天大学所属院系: 航空宇航学院
职称: 教授
导师类型: 博导
招生专业: 工程力学、固体力学
近期发表文章二十余篇。获航空部科技进步三等奖一项，江苏省国防科技进步特等奖一项。拥有两项国家发明专利。
1984-1991，西北工业大学流体控制与操纵系统专业学士，导弹设计专业硕士。 1991-1994，南京航空航天大学飞机设计专业博士。
1994-1996，南京航空航天大学工程力学博士后流动站进行研究工作。"
通过钢丝绳连接圆管上夹具圆盘两端，并利用定滑轮 改变拉力方向，最终通过平衡杠杆将两股钢丝绳合并到一起，只需一个作动筒就能简单方 便地实现将单向拉力转换为圆管试验件扭转力矩的目标。由于圆管试验件所受扭矩等于拉 力与圆管上夹具圆盘直径的乘积，对于高强度复合材料圆管扭转试验，即便作动筒的拉力 有限，也可以通过增大圆管上夹具圆盘的直径来提供足够的扭转力矩，使得圆管试验件发 生破坏，并且左右钢丝绳拉力相等，方向相反，恰好平衡弯矩，使得圆管试验件只受纯扭矩 的作用，实现了纯剪切载荷的施加，较一般的面内剪切测试方法精度更高。
该成果由南京航空航天大学印兵老师主导，涉及多项成果，对外进行合作开发，合作开发的费用30万元起。
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