专利名称：一种压电陶瓷片力学性能测量连接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及材料力学性能测量试验装置，具体地涉及一种压电陶 瓷片力学性能测量试验中压电陶瓷片与万能试验机之间的连接装置。
背景技术：
压电材料具有密度小、刚度大、易于制作、能耗低、响应速度快、机 电特性线性性能好等优点，因而在结构的振动控制中占有极其重要的地 位，其中压电陶瓷是常用的致动器材料。目前，压电陶瓷片在振动控制等 领域已经得到了广泛的应用。压电陶瓷片的力学特性是结构振动控制中必 须知道的物理特性。目前，测量普通试件力学性能的设备通常采用万能试 验机。不过，压电陶瓷片不同于普通的试件
(1) 它的轴向抗拉、抗压强度均较�。�
(2) 横截面方向很脆，如果受到切向力的作用易折断。而采用万能试验 机的夹具直接夹持压电陶瓷片可能会产生额外的切向力，从而影响测量结 果甚至损坏陶瓷片。综上所述，万能试验机上的夹头不能直接用于夹持压 电陶瓷片，为了测量压电陶瓷片的力学性能，必须根据其特点设计一套新 型的连接装置。
实用新型内容
本实用新型的的目的在于提供一种压电陶瓷片力学性能测量连接装 置，具体地说，是提供一种在进行测量压电陶瓷片力学性能时，该压电陶 瓷片与万能试验机之间的连接装置。
为实现上述目的，本实用新型提供的压电陶瓷片力学性能测量连接装 置，是在压电陶瓷片的两端分别胶接一个带孔的辅助连接片，从而解决由 于压电陶瓷片本身很脆，无法对其进行打孔或者夹持的问题；该两个辅助 连接片的另一端分别连接有连接环，该两个连接环再各连接一连接杆，该两个连接杆的另一端分别连接万能试验机上的两个夹头。通过两个连接环 消除万能试验机在拉伸时夹头所产生的切向力，使万能试验机夹头对压电 陶瓷片的作用力只有轴向力，而无其他附加力，有效地防止了压电陶瓷片 在试验中被折断的现象发生，也确保了测量的准确性。
本实用新型的有益效果是压电陶瓷片通过连接装置与万能试验机的 夹头相连，使压电陶瓷片仅受到万能试验机的拉力作用，有效地消除了万 能试验机切向附加力的作用，这不仅确保了压电陶瓷片在试验中不被折 断，而且也提高了陶瓷片拉伸力学特性的测量精度。
图la是本实用新型的压电陶瓷片的连接装置的主视图。
图lb是本实用新型的压电陶瓷片的连接装置的俯视图。
图2是用本实用新型的连接装置将压电陶瓷片连接在公知的万能试验
机上的示意图。
具体实施方式
请结合图1和图2，其中图la和图lb分别为本实用新型的压电陶瓷 片的连接装置的两个不同角度的视图。
在压电陶瓷片18的两端各胶接一辅助连接片17，该辅助连接片17 的另一端开设有小孔19，胶接所用的胶为公知产品(如但不限于CH-311 胶，其物理指标为抗拉强度25MPa、抗剪强度8.03MPa);将由弹簧垫 圈和垫圈组成的连接环16的一端套进辅助连接片17的小孔19中，另一 端通过销钉14与连接杆15相连，然后将连接杆15的凸台13装夹到万能 试验机的夹头3上，使压电陶瓷片18与万能试验机连为一体，本实用新 型采用的万能试验机可以是但不限于如WDW-100B万能试验机。
在具体操作时，按照万能试验机的要求连接好YCDL动态应变仪和 X-Y函数绘图仪；然后估算陶瓷片最大抗拉载荷，以估算值为量程合理标 定X-Y绘图仪；幵启万能试验机，逐步增大载荷，直至压电陶瓷片断裂， 试验结束。
本实用新型通过连接装置对压电陶瓷片施加轴向拉力，万能试验机同时绘制出不同拉力下压电陶瓷片的轴向应变曲线，从而测得其拉伸状态下 的力学特性。此为公知技术，不作详细描述
本实施例采用的压电陶瓷片18的尺寸为100mmxl5mmxl.5mm (长x 宽x高)。辅助连接片17的尺寸为30mmxl5mmx2mm (长x宽x高)，辅助
连接片17采用铁片，其弹性模量比压电陶瓷片18大得多。另外辅助连接 片17的一端有一个直径为7mm的小孔。
连接环16的尺寸为15mmxl3mmx2mm(夕卜环直径x内环直径x高)，一
端的两个连接环16分别为一个钢制垫圈和一个钢制弹簧垫圈，其弹性模 量比压电陶瓷片18大得多。
螺杆15的一端有一个连接槽和销孔，销孔直径为3mm，另一端为凸 台结构，螺杆15的总长为80mm,螺杆15和销钉的弹性模量比压电陶瓷 片18大得多。
试验证明，本实用新型是简单可行的。采用这种新型连接装置与万能 试验机的夹头相连，使压电陶瓷片仅受到万能试验机的拉力作用，有效地 消除了万能试验机切向附加力的作用，这不仅确保了压电陶瓷片在试验中 不被折断，而且也提高了陶瓷片拉伸力学特性的测量精度，同时提高了试 验的效率，减小了试验消耗。该实用新型还适用于任何不适于与试验机的 夹头相连的试件。
权利要求1、一种压电陶瓷片力学性能测量连接装置，其特征在于，压电陶瓷片的两端分别胶接一个带孔的辅助连接片，该两个辅助连接片的另一端分别连接有连接环，该两个连接环再各连接一连接杆，该两个连接杆的另一端分别连接万能试验机上的两个夹头。
2、 如权利要求1的压电陶瓷片力学性能测量连接装置，其特征在于， 所述连接环是通过销钉与连接杆相连。
3、 如权利要求l的压电陶瓷片力学性能测量连接装置，其特征在于， 连接环分别为一个钢制垫圈和一个钢制弹簧垫圈。
4、 如权利要求1的压电陶瓷片力学性能测量连接装置，其特征在于， 螺杆连接万能试验机上的夹头的一端为凸台结构。
专利摘要一种压电陶瓷片力学性能测量连接装置，是在压电陶瓷片的两端分别胶接一个带孔的辅助连接片，从而解决由于压电陶瓷片本身很脆，无法对其进行打孔或者夹持的问题；该两个辅助连接片的另一端分别连接有连接环，该两个连接环再各连接一连接杆，该两个连接杆的另一端分别连接万能试验机上的两个夹头。通过两个连接环消除万能试验机在拉伸时夹头所产生的切向力，使万能试验机夹头对压电陶瓷片的作用力只有轴向力，而无其他附加力，有效地防止了压电陶瓷片在试验中被折断的现象发生，也确保了测量的准确性。
文档编号G01N3/00GK201225976SQ200820181318
公开日2009年4月22日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者刘志臻, 李东旭, 梁金登, 蒋建平, 郑文龙 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学
