双悬臂梁测试专用夹持工装结构设计

这套夹持结构主要面向复合材料层间断裂韧性测试场景，是DCB试验开展过程中不可或缺的配套工装，直接决定了测试过程中载荷施加的同轴度与数据有效性。从实际使用场景来看，这类夹具需要适配万能材料试验机的常规连接接口，安装时需保证上下两组夹持单元的中心轴线与试验机加载轴线完全重合，避免加载过程中产生附加弯矩，影响最终测试结果的离散性。

结构设计上，两套对称的夹持单元分别对应双悬臂梁试样的两个加载端，主体采用圆柱回转体构型，上部设置方块状夹持段，可直接被试验机的液压夹头或楔形夹头稳固夹持，圆柱段下部开设与试样厚度匹配的开口槽，槽侧预留锁紧螺钉安装孔，通过横向穿设的锁紧螺钉将试样端部牢牢压合在槽内，避免加载过程中试样出现滑移、脱出的问题。锁紧螺钉采用标准外六角紧固件，拧紧时可通过扭矩扳手控制预紧力，既保证夹持力足够，又不会压溃试样端部的复合材质基体。

从安装边界来看，圆柱主体的外径适配常规试验机夹头的夹持范围，上部方块段的边长与圆柱外径保持一致，可兼容平口夹头与V型夹头的装夹需求；下部开口槽的宽度根据常用DCB试样的标准厚度设计，槽深满足试样端部插入长度要求，保证加载时载荷传递路径均匀作用在试样的两个悬臂上，不会出现偏载。设计时特意将夹持受力面做了精磨处理，表面粗糙度控制在合理范围，既增大与试样的接触摩擦力，又不会划伤试样表面造成额外的应力集中源。

实际测试过程中，这套夹具可有效传递试验机的静态拉伸载荷，当加载臂带动上下夹具反向运动时，载荷通过锁紧螺钉与槽面的接触传递到试样预制裂纹的两侧，驱动裂纹沿试样中间的胶接层或铺层方向稳定扩展。两套夹具的对称度控制是设计核心，加工时需保证两个夹持单元的开口槽中心与主体轴线的同轴度误差在允许范围内，避免加载时两个悬臂受力不均，导致裂纹扩展路径偏移，最终得到无效的断裂韧性数据。此外，夹具整体采用合金结构钢加工，经过调质处理保证足够的刚度与强度，在大载荷测试工况下不会出现变形，长期重复使用后仍能保持装夹精度，满足实验室批量测试的使用需求。