[发明专利]测试弹塑性材料动剪切性能的压剪试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了测试弹塑性材料动剪切性能的压剪试验装置，包括多个水平弹性组件和一组平行的右侧夹板、左侧夹板，每个水平弹性组件通过螺杆连接右侧夹板、左侧夹板，每个螺杆的两端均连接螺母，左侧夹板与右侧夹板端部之间通过大尺寸螺杆连接固定板，左侧夹板与右侧夹板另一端部之间设置加载板，加载板与固定板在同一直线上；试验方法为：通过MTS动态疲劳试验机一端固定连接固定板，另一端连接加载板，通过控制加载板的加载方式及加载速率，在特定的压力下进行测试弹塑性材料动剪切性能的动态试验、往复加载试验、高应变速率加载试验等，同时克服了现有试验装置易使试件边缘产生应力集中、剪切试验精度较低的缺陷。

技术领域

本发明属于弹塑性材料力学性能测试设备技术领域，具体涉及测试弹塑性材料动剪切性能的压剪试验装置，还涉及测试弹塑性材料动剪切性能的压剪试验方法。

背景技术

由于工程的需要，越来越多的弹塑性材料应用于各种环境的工况中，对不同条件下弹塑性材料力学性能的研究问题变得尤为重要。

在弹塑性材料各项试验研究中，剪切性能是弹塑性材料重要的力学指标。当采用传统的直接剪切装置时，由于试件具有一定厚度，剪力作用下将产生一个使试件旋转的力矩，导致剪切平面偏移，影响实验测试结果。当采用MTS动态疲劳试验机进行斜剪试验时，试验操作简便，但缺点是加载时锲型模具所施加的正应力与剪应力不独立，正应力值无法单独获取，试件与锲型模接触部分容易产生应力集中现象，影响结果的准确性。另外，现有的测试弹塑性材料剪切性能的试验装置无法得到往复加载试验、高应变速率加载试验中特定压力下的弹塑性材料动剪切性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种测试弹塑性材料动剪切性能的压剪试验装置，克服了现有的试验装置存在的容易使试件边缘产生应力集中的缺陷的问题。

本发明的另一目的是提供一种测试弹塑性材料动剪切性能的压剪试验方法。

本发明所采用的技术方案是，测试弹塑性材料动剪切性能的压剪试验装置，包括多个在同一平面内的水平弹性组件，还包括与多个水平弹性组件平行的右侧夹板、左侧夹板，每个水平弹性组件通过螺杆连接右侧夹板、左侧夹板，每个螺杆的两端均连接螺母，左侧夹板与右侧夹板端部之间通过大尺寸螺杆连接固定板，左侧夹板与右侧夹板另一端部之间设置加载板，加载板与固定板在同一直线上。

本发明的特点还在于：

每个水平弹性组件包括面板，每个面板与右侧夹板之间连接弹簧。

每个水平弹性组件内包括偶数个弹簧，且均匀分布在螺杆两侧。

面板与右侧夹板之间还连接测量面板位移的位移传感器。

每个面板正对右侧夹板一面固定连接多个与弹簧内径相同的固定杆，每个弹簧套接在固定杆外。

右侧夹板、左侧夹板相对一面的相对位置上均开设矩形凹槽a，加载板上位于与右侧夹板和左侧夹板相对的两个侧面开设矩形凹槽b。

矩形凹槽a、矩形凹槽b中均连接装配垫层。

右侧夹板和左侧夹板边缘相对铰接多个连杆，任意相对的两个连杆通过活动轴铰接于活动块上。

本发明所采用的另一种技术方案是，测试弹塑性材料动剪切性能的压剪试验方法，使用测试弹塑性材料动剪切性能的压剪试验装置，具体按照以下步骤实施：

步骤1、取具有弹塑性的右侧试件、左侧试件，将右侧试件放置在加载板与右侧夹板之间，将左侧试件放置在加载板与左侧夹板之间；

步骤2、通过位移传感器测定面板与右侧夹板之间的距离，通过调节螺母使面板与右侧夹板之间的距离相同；