怀俄明州组合载荷压缩试验夹具（ASTM D6641）。

型号：WTF-EL (不锈钢)

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图1：组装好的怀俄明组合载荷压缩试验夹具，并安装了试样。

最初由怀俄明大学开发的怀俄明组合载荷压缩（CLC）测试夹具（参考文献1至3），在2001年成为ASTM标准D6641（参考文献4）。 

如图 1 所示，CLC 固定装置由两对钢块组成，每对钢块用四个螺栓夹紧。安装时，5.5 英寸长试样的两端与块的两端齐平。钢块的夹持面宽 1.2 英寸，用于测试标称宽度为 1 英寸的试样。

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图2：部分拆卸的夹具显示了碳化钨颗粒涂层的抓取表面。

如图2所示，这些抓取表面涂有碳化钨颗粒，以增强摩擦力，从而允许向试样传递更高的剪切载荷。 而且由于这些表面相对光滑（100砂粒），它们不会损坏试样的表面。这就允许在许多应用中使用未经打磨的试样，这在试样制作成本方面是一个主要优势。

通过调整螺栓扭矩，可以控制试样的端部载荷和剪切载荷的比例，也就是说，可以实现组合载荷。这样就可以成功地测试出比纯粹的端部载荷更强的材料（避免端部破碎），而比纯粹的剪切载荷更小的夹持力（降低夹持引起的应力集中）。

夹具块还可以防止试样的严重弯曲。直线轴承中的两根校准杆用于保持上下两对夹具的对齐，直线轴承消除了校准杆的摩擦力。一面的圆形凹槽为边缘安装的延伸仪提供了间隙，如果使用的话。另外，也可以在试样的一个或两个面上使用粘合应变计。

装好试样的夹具不受约束地放在试验机的平坦底座上，由安装在试验机十字头的平压板直接在其顶面加载。

怀俄明组合加载压缩 (CLC) 测试夹具设计用于 5.5 英寸长的带片或不带片试样。 这与国际材料试验研究所（IITRI）的片状试样测试方法（ASTM D3410）通常使用的长度相同。量具长度（约束端块之间的距离）（0.50 英寸）也相同。只需改变试样总长度，即可使用 CLC 夹具测试非标准量具长度试样。 该夹具相对小巧，重 10.6 磅。

CLC测试方法已被证明完全适用于压缩测试 不加掩饰的 中等强度的材料试样，例如，展示抗压强度高达约150的复合材料。 ksi其中包括交叉层和准各向异性层压板、织物复合材料、随机切碎的纤维复合材料以及其他类似或较低强度的材料。 在这种情况下，CLC测试夹具已被证明可以产生抗压强度和模量值，完全等同于使用片状试样和更复杂、更昂贵的测试夹具，如IITRI、怀俄明改良IITRI、塞拉尼斯和怀俄明改良塞拉尼斯配置（参考文献1至3）。

也可以设计和制造非标准夹具。例如，图 3 比较了标准夹具（左）和可容纳同样长 5.5 英寸但宽达 2.5 英寸试样的夹具。

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图3：ASTM D 6641标准夹具（左）和特殊2.5英寸试样宽度夹具（右）。

图 4 显示了一个缩小尺寸的夹具，设计用于测试长度仅为 2.5 英寸、宽度不超过 0.5 英寸的试样，背景是一个标准夹具，以供比较。

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图4：前台显示的特殊缩小尺寸的夹具（拆解后）。, 背景是一个标准夹具。

图5中显示了三种不同尺寸的CLC夹具，作为有时使用的尺寸变化的例子。 我们已经设计和制造了更大和更小的CLC夹具。

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图5：三种不同尺寸的组合载荷压缩测试夹具，中间显示的是标准尺寸的夹具。

图6左边显示的是一个特殊的CLC夹具，有四个校准杆和线性轴承，部分被拆卸。 一个部分拆卸的标准夹具显示在右边。 随着人们对使用数字图像关联（DIC）技术来获得试样表面的全场位移的兴趣越来越大，仪器有必要能够看到试样的表面。 标准夹具的两根校准杆阻挡了这一视角。 通过使用四根校准杆，在保持夹具对称性的同时，可以在成对的杆子之间获得一条视线。

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图6：左边是带有四根对准杆的特殊组合载荷压缩（CLC）测试夹具，右边是标准夹具。

图 6 中带有四根校准杆的特殊夹具的另一个视图，与安装 1/2 英寸和 1 英寸宽试样的间隔条和推杆条一起，在图 7 的背景中被完全拆卸。 背景中是一个完全组装好的夹具和一个标准夹具。 这种特殊夹具重 20 磅，大约是标准夹具的两倍，如果需要，可以容纳最大 2.5 英寸宽的试样。 校准杆之间的净空略大于 1.2 英寸。

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图7：特殊的四对准杆CLC夹具在前台被完全拆开。 背景中显示的是组装好的夹具和标准夹具。

上述任何一种夹具的碳化钨颗粒握持表面在长期使用后（通常是数百次的试样测试），最终会出现磨损，可能需要重新涂抹。 随着磨损的发展，需要越来越高的螺栓扭力来达到同等的结果。 图8显示了一个表面磨损的极端例子。通常情况下，夹具的使用不会持续到这一点。原来的涂层可以被磨掉，然后重新涂抹夹具，使夹具恢复到原来的状态。 条件.

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图 8：使用良好的标准尺寸组合加载压缩试验夹具示例。½ 英寸宽的试样造成的碳化钨颗粒夹持面的磨损模式可以是戊，其中e过度的 在靠近试样量具部分的两端有磨损。

其他信息的来源。

1) D.F. Adams和J.S. Welsh，"怀俄明组合载荷压缩（CLC）测试方法"。复合材料技术与研究》杂志，第19卷，第3号，1997年，第123-133页。

2) P.M. Wegner和D.F. Adams，"组合载荷压缩（CLC）测试方法的验证"，报告编号DOT/FAA/AR-00/26，联邦航空管理局技术中心，新泽西州大西洋城，2000年8月。

3) J.S. Welsh和D.F. Adams，"复合材料压缩测试方法的现状"。 SAMPE杂志，第33卷，第1号，1997年1月，第35-43页。

4) ASTM 标准 D6641-09 (2009)，"使用组合加载压缩 (CLC) 测试夹具确定聚合物基复合材料层压板压缩性能的测试方法"，美国试验与材料学会，宾夕法尼亚州西康舒霍克恩（2001 年首次发布）。

5) D.F. Adams和G.A. Finley，"厚度-锥形单向复合压缩试样的实验研究"。 实验机械学，第36卷，第4号，1996年12月，第348-355页。

6) S.L. Coguill和D.F. Adams，"使用怀俄明联合加载压缩（CLC）夹具测试单向复合材料"，44届会议论文集。钍 国际SAMPE研讨会，加利福尼亚长滩，1999年5月，第2322-2331页。