[实用新型]变角度剪切试验夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变角度剪切试验夹具，可以方便地进行与材料剪切性能相关的力学试验。

背景技术

目前，一般的剪切试验方法是薄壁筒扭转法，该方法以试件处于平面应力状态的假设作为理论基础，可以产生均匀的纯剪切应力状态，但是试验装置、操作等都十分复杂，且对试验材料的选择较严格。国内对材料剪切性能的研究主要是采用双V型开槽剪切试验(HB7237-1995)，该方法操作简单，适用于大多数材料，但是对软性材料会出现垂直于应力平面方向的形变，这必然会影响其测量精度，而且剪切试验的加载角度不可改变。

实用新型内容

为了解决剪切试验测量精度与试件的成型、加工以及试验装置、操作复杂性之间的矛盾，本实用新型提供了一种变角度剪切试验夹具，其不仅能进行较高精度的纯剪切试验，而且能够简化试验操作，还可以进行变角度的剪切试验。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变角度剪切试验夹具，包括左右两块加载盘和剪切试验试件，左右加载盘中部设有凹槽，凹槽上分别设有两块限位块和试验试件，限位块和试验试件上设有挡板，左右加载盘两侧对称设有轴头，轴头与拉伸机连接。

所述的左右加载盘为半圆形，其周向0°～90°度内各对称设有4～12个加载螺纹孔，左右加载盘通过加载螺纹孔连接轴头。

所述的两块限位块之间设有与试验试件紧密配合的空腔。

本实用新型不仅能进行较高精度的纯剪切试验，而且能够简化试验操作，还可以进行变角度的剪切试验。本实用新型限位块放置剪切试验试件的空腔与试件紧密配合，因此试件处于平面应力状态，能够实现对试件的纯剪切。本实用新型通过将轴头安装在不同螺纹孔上来改变加载方向。整个装置易于实现材料性能的批量测试。

附图说明

图1是本实用新型实施例1结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本实用新型实施例2结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1～3所示，一种变角度剪切试验夹具，包括左右两块加载盘1、2和剪切试验试件7，左右加载盘1、2为半圆形，左右加载盘1、2中部设置有方形凹槽9，凹槽9上分别放置两块限位块4和剪切试验试件7，剪切试件7的设计以试件处于平面应力状态的假设为理论基础，通过计算分析确定其外形尺寸，使其在试验过程中能够产生均匀的纯剪切应力。两块限位块4之间设有与试验试件7紧密配合的空腔10，空腔10分为左右两半，空腔10内放置试验试件7。两块限位块4之间设计一个体积固定的放置剪切试件的空腔10，该空腔10的几何尺寸与剪切试件7尺寸相同。同时，将试验试件7置于空腔中，限位块4和试验试件7上设有挡板3，通过紧固螺栓和紧固螺纹孔6将挡板3、限位块4和试件7固定在左右加载盘1、2上，因此限制了试件7的平行和垂直于应力平面方向的形变，减小了实验误差。左右加载盘1、2以中心线为基准线，沿其周向从0°～90°各均匀或不均匀设置4～12个加载螺纹孔5，左右加载盘1、2两侧通过对称的加载螺纹孔5和螺栓与轴头8连接固定，来实现剪切角度的改变。轴头8与拉伸机连接，左右加载盘1、2两侧通过轴头8连接拉伸机。

实施例1：

如图1所示，加载方向为左右加载盘1、2的中心线，即加载角度为0度。将试验试件7放置于限位块4的空腔10中，并通过紧固螺栓和紧固螺纹孔6将挡板3、限位块4和试件7固定在左右加载盘1、2上。用螺栓将轴头8通过加载螺纹孔5与左右加载盘1、2连接，此时对试验试件7进行的是纯剪切试验。

实施例2：

在图3所示，加载轴头8可以连接在以左右加载盘1、2中心线为基准线的0°到90°之间的任意加载螺纹孔5上随需要变化。其他实施过程与实施例1相同，此时可以对试验试件7进行变角度剪切试验。