[發明專利]一種利用試驗裝置測驗復合材料剪切強度的方法

有效

• 申請號: 201810796221.2
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108982248B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 周承;金向紅;施可揚;吳永飛;袁偉
• 申請（專利權）人: 滬東中華造船（集團）有限公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

本發明公開了一種利用試驗裝置測驗復合材料剪切強度的方法，具體包括以下步驟：將上壓板和下壓板固定在試驗機上；預壓上壓板、下壓板，使上壓板的下端面與下壓板的上端面相平行；將剪切試樣固定在剪切機構上；將固定有剪切試樣的剪切機構放置在下壓板上；對剪切試樣施加載荷，剪切試樣的凸起端產生相應的變形，當剪切試樣的受力載荷達到最大值并從最大載荷點下降超過30％時，卸除載荷，結束本次試驗。本發明能夠反映出復合材料真實的剪切強度，得出精確的復合材料剪切強度，以此來驗證不同材料焊接過渡層抗剪能力，不僅提供了設計基礎數據，保證復合材料使用的可靠性，還有利于提高船舶建造質量。

技術領域

本發明涉及輕便型船舶結構用復合材料力學及工藝性能試驗技術領域，特別是涉及一種利用試驗裝置測驗復合材料剪切強度的方法。

背景技術

近幾年輕便型船舶建造數量穩步增加，該船舶需要在保證船體結構強度的前提下，盡量減輕整船重量，因此復合材料得以大量運用。復合鋼板主要以鋼板為基材，以不銹鋼、有色金屬及合金為復材的軋制、爆炸、堆焊、鑄造等加工方法制造的單面和雙面復合鋼板為多。

對于復合材料性能的檢測，有粘結強度、剪切強度、結合度、彎曲、沖擊、拉脫等試驗項目，其中剪切強度試驗因試驗裝置和試驗方法等影響，得出的數據偏差較大。而復合材料一般用于船體結構中兩種材料的結合處，起到連接和過渡作用，如果不能客觀反映復合材料真實的剪切強度，使用后勢必造成結合處開裂或變形，從而使產品質量面臨考驗。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，設計出一種利用試驗裝置測驗復合材料剪切強度的方法，能夠精確、快捷的對復合材料剪切強度進行試驗，客觀反映復合材料真實的剪切強度，保證復合材料使用的可靠性，同時也能獲得復合材料抗剪切變形曲線，可以滿足多規格、批量化設計、驗收復合材料時的分析需求。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種利用試驗裝置測驗復合材料剪切強度的方法，所述試驗裝置包括上壓板、下壓板和剪切機構，所述剪切機構包括剪切支座、設置于剪切支座內部的移動擋板、固定在剪切支座端部的固定擋板、穿過固定擋板且其端部固定在移動擋板上的調節機構，

所述方法具體包括以下步驟：

步驟1：將上壓板固定在試驗機的橫梁上，下壓板固定在試驗機的平臺上，所述下壓板包括凹型壓板和嵌合在凹型壓板內的凸型壓板；

步驟2：向下移動上壓板，預壓下壓板，使上壓板與下壓板分離后，上壓板的下端面與下壓板的上端面相平行；

步驟3：調整剪切機構，將剪切試樣放置在移動擋板和剪切支座之間，使移動擋板與剪切試樣之間留有0.1mm-0.15mm的間隙；所述剪切試樣的頂部為外凸的圓弧形且其凸起端擱置在剪切支座上；

步驟4：將固定有剪切試樣的剪切機構放置在下壓板上，使剪切試樣位于下壓板的中間位置；

步驟5：向下移動上壓板，試驗機對剪切試樣施加載荷，剪切試樣的凸起端產生相應的變形，試驗機自帶的壓力傳感器和位移傳感器分別檢測剪切試樣的受力載荷和變形情況，獲取剪切試樣的抗剪切變形曲線，當剪切試樣的受力載荷達到最大值并從最大載荷點下降超過30％時，剪切試樣的凸起端發生滑移或掉落，則將載荷卸除，本次試驗結束。

作為優選地，所述調節機構包括調節手柄和螺桿，調節手柄的端面上設有刻度，調節手柄固定在螺桿的一端，螺桿的另一端穿過固定擋板從而固定在移動擋板上；所述固定擋板上安裝有指針，指針的指尖與調節手柄的端面位于同一平面；

所述步驟3中調整剪切機構，將剪切試樣放置在移動擋板和剪切支座之間的具體步驟為：

步驟3.1：逆時針轉動調節手柄，調節移動擋板和剪切支座的間距，將剪切試樣放置于移動擋板和剪切支座之間，所述剪切試樣的凸起端擱置在剪切支座上；