[發明專利]一種高強度金屬板材剪切力學實驗裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 201710329423.1
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN106969988B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 廖娟;薛新;向紅亮
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/04
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種高強度金屬板材剪切力學實驗裝置，其特征在于：包括上下設置的上模板和下模板，所述上模板安裝有一個以上的導套，每個導套內配合貫穿設有一導柱，所述導柱對應固定于所述下模板上，所述導套沿導柱上下滑動；所述上模板和下模板之間還固定設有一左固定塊和右固定塊，所述左固定塊和右固定塊之間對稱設有一左鑲塊和右鑲塊，所述左鑲塊和右鑲塊之間卡設有金屬板材試樣；所述金屬板材試樣的上表面還左右對稱設有內壓板，兩個內壓板分別經外壓塊壓緊至左固定塊和右固定塊上；

所述左鑲塊和右鑲塊的內側對應設有一用于卡設金屬板材試樣的凹槽；

金屬板材試樣固定于左鑲塊和右鑲塊之間的凹槽上，凹槽底部設有增大摩擦力的紋路，通過內壓板和外壓板配合進行壓緊固定，內壓板與金屬板材試樣的接觸面上也設有增大摩擦力的紋路，一方面試樣受到凹槽的限制作用，另一方面紋路的設計使摩擦力大大增加，保證了高強度板材試樣在大剪切力的加載條件下不會滑動；可以根據金屬板材試樣厚度采用不同鑲塊，從而進行不同厚度板材的剪切實驗；

所述左固定塊經螺釘固定于所述上模板上，所述右固定塊經螺釘固定于所述下模板上；

所述左固定塊、右固定塊、兩個內壓板和兩個外壓板上的對應位置處分別設有若干個螺紋孔，兩個內壓板分別經螺栓鎖緊在左固定塊和右固定塊上，用于壓緊金屬板材試樣，并且兩個外壓板分別經螺栓鎖緊在左固定塊和右固定塊上，用于壓緊內壓板；

所述上模板和下模板設置于一壓縮機上，所述上模板固定于所述壓縮機的壓縮滑塊上，所述下模板固定于所述壓縮機的固定座上，所述上模板經壓縮機驅動沿壓縮滑塊上下運動；

所述導套為四個，分別設置于上模板上四角邊沿處；

每個導套分別配合穿設有一導柱，使得上模板沿著導柱上下運動；采用四個導柱導套整體式導向結構，在進行剪切運動時導柱始終在導套的約束下進行上下滑動，以防止在剪切過程中出現側向偏移而導致的試樣旋轉變形；

所述金屬板材試樣的外表面噴涂有黑白相間的花紋；通過花紋可以更好的觀察測試之后的金屬板材試樣的變化；

其測試方法包括以下步驟：

步驟S1：將上模板固定于壓縮機的壓縮滑塊上，并且將下模板固定于壓縮機的固定座上，并且將左固定塊、右固定塊、左鑲塊和右鑲塊配合連接，進行裝配；

步驟S2：在金屬板材試樣的外表面噴涂有黑白相間的花紋；

步驟S3：將金屬板材試樣卡設于左鑲塊和右鑲塊之間，并且與左鑲塊和右鑲塊的凹槽相配合；

步驟S4：將兩個內壓板分別通過螺栓鎖緊在左固定塊和右固定塊上，用于壓緊金屬板材試樣，并且兩個外壓板分別通過螺栓鎖緊在左固定塊和右固定塊上，用于壓緊內壓板；

步驟S5：通過壓縮機驅動上模板沿壓縮滑塊向上或向下運動，對金屬板材試樣進行正向剪切加載或反向剪切加載,同時采用高分辨率光學攝像頭連續拍攝觀察金屬板材試樣外表面的花紋變化過程,獲取金屬板材剪切力學性能數據。