[發(fā)明專利]一種金屬板材面外剪切性能測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710331514.9
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107228801B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李淑慧;顧彬;何霽;陳源;李永豐
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/04;G01N1/28
• 代理公司: 31236 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郭國中

1.一種金屬板材面外剪切性能測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：從厚度為t的金屬板材上加工出長度為H、寬度為W的矩形毛坯；

步驟S2：在矩形毛坯一側(cè)沿厚度方向加工出寬度為h₁、深度t₁＝t/2的矩形槽，矩形槽底部圓角半徑為r，整個(gè)矩形槽貫穿矩形毛坯的寬度方向；

步驟S3：采用同樣的方式，在矩形毛坯厚度方向的另一側(cè)，相距對側(cè)矩形槽h₂的位置處，加工出寬度為h₃，其中h₃＝h₁，深度t₂＝t/2，底部圓角半徑為r的另一個(gè)矩形槽；

步驟S4：面外剪切試樣在兩個(gè)對側(cè)加工的矩形槽之間形成了一個(gè)長度為h₂的剪切變形區(qū)；

步驟S5：所述面外剪切試樣的剪切變形區(qū)表面噴涂黑白相間的隨機(jī)散斑；

步驟S6：完成面外剪切試樣與防轉(zhuǎn)動夾具的裝配，夾持于通用拉伸試驗(yàn)機(jī)的通用夾具上進(jìn)行面外剪切實(shí)驗(yàn)；

步驟S7：用先進(jìn)的三維數(shù)字散斑動態(tài)應(yīng)變測量設(shè)備對剪切變形區(qū)進(jìn)行應(yīng)變測量，得到面外剪切試樣變形過程中的應(yīng)變，通過將力-位移曲線轉(zhuǎn)換成剪應(yīng)力-應(yīng)變曲線，其中F為變形過程中的剪切力，W為面外剪切試樣的寬度，h₂為剪切變形區(qū)的長度，從剪應(yīng)力-應(yīng)變曲線中得到金屬板材的面外剪切強(qiáng)度、面外剪切斷裂應(yīng)變的力學(xué)性能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬板材面外剪切性能測試方法，其特征在于，所述步驟S3中，兩個(gè)矩形槽之間的剪切變形區(qū)長度h₂與金屬板材的厚度t之間的比值必須滿足：其中分別為材料的拉伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬板材面外剪切性能測試方法，其特征在于，所述步驟S6中，所述防轉(zhuǎn)動夾具包括左上夾板、右上夾板、左下夾板、右下夾板，其中所述左上夾板和所述右上夾板通過兩個(gè)螺栓預(yù)緊組成上夾具，所述左下夾板和所述右下夾板通過兩個(gè)螺栓預(yù)緊組成下夾具，采用上夾具和下夾具分離式結(jié)構(gòu)減小面外剪切試樣變形過程中上夾具、下夾具與剪切變形區(qū)的摩擦。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬板材面外剪切性能測試方法，其特征在于，所述左上夾板、所述右上夾板、所述左下夾板、所述右下夾板都為T型結(jié)構(gòu)，所述左上夾板、所述右上夾板、所述左下夾板、所述右下夾板試樣夾持部分寬度均等于面外剪切試樣寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬板材面外剪切性能測試方法，其特征在于，所述左上夾板和所述右下夾板具有相同的結(jié)構(gòu)和尺寸，所述右上夾板和所述左下夾板具有相同的結(jié)構(gòu)和尺寸。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金屬板材面外剪切性能測試方法，其特征在于，所述右上夾板的高度比左上夾板高h(yuǎn)₁+h₂，所述左下夾板的高度比右下夾板高h(yuǎn)₂+h₃。