[发明专利]一种剪切试验的新型夹具、装置和方法

说明书

本发明提供一种剪切试验的新型试验夹具、试验装置和试验方法，剪切试验夹具包括相对设置的加载件和固定件，加载件包括一加载平面，加载面能够与试验件的第一面粘贴；加载件能够沿加载平面所在平面做直线运动；固定件包括一与加载面相对设置的固定平面，能够与试验件的第二面粘贴。本发明试验方法，将试验件粘贴在相对设置的加载件和固定件之间，利用加载件沿加载面所在平面对试验件施加一个方向的剪切力，可获取试验数据。本发明试验方法能够使试验件在试验过程中受力均匀，降低应力集中的情况，更接近纯剪切的破坏试验，且不会因为夹具本身影响试验件的结构，使测试结果更为准确。

技术领域

本发明涉及力学试验技术领域，具体而言，涉及一种剪切试验的新型夹具、装置和方法。

背景技术

点阵材料具有轻质、高比强度和比刚度的特性，能在满足强度要求的同时有效减轻结构重量。目前，点阵材料已经开始应用于飞机机身的层芯材料，实现机身减重。点阵夹芯结构作为点阵材料中最有前景的一种，已经成为增材制造领域的重点研究方向。

剪切试验是点阵夹芯结构性能评估中必不可少的测试试验。针对传统材料的剪切试验方法是对角剪切，具体为将试验件两端的非考核段进行夹持，露出中间考核段，然后按照一定的加载速度直接对试验件纵向两端进行持续拉伸，直至试验件考核段破坏，记录相关数据。

该试验方法对于泡沫材料、纤维增强塑料、蜂窝夹心材料等传统结构的材料较为适用，但金属点阵夹芯结构多为微晶格材料，其自身属性的特性使得其非考核段在被拉伸时容易出现很严重的弯曲变形和受力集中的情况，即使试验件最终破坏，但是测试结果不是纯剪切力，进而影响试验的准确性，所以该方法不适合用于点阵夹芯结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种剪切试验夹具、试验装置和试验方法，解决现有剪切试验夹具易破坏试验件考核段的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种剪切试验夹具，包括：

底座；

加载件，设于所述底座上，所述加载件包括一加载面，所述加载面为平面，所述加载面能够与试验件的第一面粘贴；所述加载件能够沿所述加载面所在平面直线运动；

固定件，设于所述底座上，所述固定件包括一与所述加载面相对设置的固定面，所述固定面为平面，所述固定面能够与所述试验件的第二面粘贴。

在本发明的一种示例性实施例中，还包括：

隔板，所述隔板可拆卸的连接在所述固定件的固定面上，且所述隔板能够与所述试验件的第二面粘贴。

在本发明的一种示例性实施例中，还包括：

导向杆，所述导向杆为一直杆，设于所述底座上；所述加载件可滑动地套设于所述导向杆上。

在本发明的一种示例性实施例中，所述导向杆上套设有可沿导向杆移动的滑块，所述加载件与所述滑块固定连接。

在本发明的一种示例性实施例中，所述滑块与加载件为可拆卸连接。

在本发明的一种示例性实施例中，还包括：

支撑板，所述固定件通过所述支撑板固定在所述底座上，所述固定面和所述支撑板之间设置有加强肋。

在本发明的一种示例性实施例中，所述加载板和/或固定板的材料为45号钢或30CrMnSi。

根据本发明的另一个方面，提供一种剪切试验装置，包括：

上述任一项所述的剪切试验夹具；

加载机构；与所述加载件连接，用于驱动所述加载件沿所述加载面所在平面直线运动。

根据本发明的另一个方面，提供一种剪切试验方法，用于采用上述剪切试验装置对点阵夹芯材料进行剪切试验，所述方法包括：