[发明专利]一种小样品剪切试验用夹具

说明书

本发明属于材料力学领域，具体涉及一种小样品剪切试验用夹具，包括上连接块和下连接块，其分别连接导向柱连接块a和导向柱连接块b，导向柱连接块a和导向柱连接块b之间同轴设有剪切冲头连接块、剪切冲头和固定底座，且通过切冲头连接块和固定底座安装竖直方向的导向柱；剪切冲头下方为试样夹具体，结构简单、操作方便、稳定性高，合理的间隙配合可基本排除摩擦力的干扰，装载在拉伸试验机上可快速、精准测量小样品的剪切强度，解决试验中只有拉伸功能的高精度小样品力学试验机无法测量剪切强度的问题。

技术领域

本发明属于材料力学领域，具体涉及一种用于小样品剪切试验的夹具。

背景技术

聚变堆包层结构的第一壁及冷却管道的厚度仅为数毫米，在测试其力学性能时，不能使用标准样品，而需要减少测试样品尺寸；在对包层结构材料进行中子辐照实验时，由于中子辐照容器的尺寸有限(如国际聚变堆材料辐照设施(IFMIF)的高通量测试模块(HFTM)的辐照体积仅0.5L，但需要容纳上千个样品)，且受辐照过程中通量及温度分布的均匀性所限制，也需要使用小样品来测试其抗辐照性能。另外，采用小样品有利于降低放射活性、减少中子辐照后实验对人体和环境危害。因而，小样品测试技术是至关重要的。

聚变堆材料力学性能测试所需小样品的尺寸为毫米级，对力学设备和检测工装夹具的精度要求更高，常规材料力学性能测试的通用设备和工装夹具无法满足小样品测量的要求，因而需要专用的高精度小样品力学试验机和新型的小样品试验专用夹具装置。小样品力学性能测试的种类很多，本发明仅涉及剪切试验专用夹具装置；除了聚变堆材料，本发明也适用于需要涉及到小样品剪切试验的其他非聚变材料领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种小样品剪切试验用夹具，其夹持稳定性高，且能够满足小样剪切试验中的夹持条件，从而能够顺利的进行小样品(尺寸举例：长5～30mm、宽1～5mm、高1～5mm)的剪切试验。

本发明的技术方案如下：

一种小样品剪切试验用夹具，包括分别设于夹具上下端的同轴安装的上连接块和下连接块，所述的上连接块和下连接块分别固定连接对应的导向柱连接块，即导向柱连接块a和导向柱连接块b，所述的导向柱连接块a和导向柱连接块b水平放置，且导向柱连接块a和导向柱连接块b之间同轴设有剪切冲头连接块和固定底座，且通过切冲头连接块和固定底座安装竖直方向的导向柱；所述的剪切冲头连接块中心处固定设有剪切冲头，所述的剪切冲头下方设有为试样夹具体，试样夹具体固定在固定底座上表面中间处；

所述的导向柱分为若干个竖直方向平行安装的内导向柱和外导向柱，且所述的内导向柱相对夹具中心轴线的距离小于外导向柱相对夹具中心轴线的距离；

所述的外导向柱穿过剪切冲头连接块，其上端与导向柱连接块a固定连接，其下端与固定底座固定连接；所述的内导向柱穿过固定底座，其上端与剪切冲头连接块固定连接，其下端与导向柱连接块b固定连接；

所述的试样夹具体上设有试样安装口，剪切试样置于试样安装口内，部分剪切试样位于剪切冲头的剪切面下方。

所述的试样夹具体为U型试样夹具体，其设有U形开口，且开口位于剪切冲头的剪切面下方。

所述的U型试样夹具体的U形开口的底部加工试样安装口。

所述的试样安装口为方形口。

所述的导向柱的外导向柱或内导向柱的数量为2个、3个或4个，且在夹具的径向方向均匀布置。