[实用新型]分步式加载的板料压缩剪切测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种用机械应力测试固体材料强度特性的装置，具体是一种分步式加载的板料压缩剪切测试装置。 

背景技术

针对板料成形模拟，特别是精密冲裁等大变形分离工艺的模拟，材料损伤演化及裂纹预测已成为研究和生产实践所关注的焦点，目前多借助韧性断裂准则或损伤模型来完成。无论是韧性断裂准则或损伤模型，在使用前都需借助物理测试，通常是室温下的拉伸或压缩试验来确定各自表达式中所涉及的参数。由于上述参数对于应力状态较为敏感，而精密冲裁是处于三向压应力状态的剪切分离过程，仅通过单向应力状态的拉伸或压缩试验标定所得的参数用于实际成形工况的数值模拟时，往往存在较大的误差。因此，参数的确定需在应力状态更为复杂的剪切测试基础上完成。 

经过对现有技术的检索发现，兰州理工大学学报2007年第4期公开的“局部材料损伤行为的双孔微剪切测试”，记载了一种双孔微剪切测试装置，用于损伤模型参数的标定。但该装置无法使剪切区处于三向压应力状态，因此无法很好地适用于精密冲裁等复杂应力状态成形数值模拟所需损伤模型参数的标定。 

中国专利文献号CN2757964，公开日2006-02-15，公开了一种“电解槽窗口挡板冲剪模具”，该技术由冲剪设备冲头、凸模、上凹模、下凹模和冲剪设备工作台组成，所述的上凹模中央开有可供凸模上下滑动的导向孔，下端面沿前后方向开有长通凹槽；所述下凹模中央开有可供凸模上下滑动的导向孔，下端开有梯形槽。但该技术用于冲剪电解槽窗口挡板，所采用的结构特点决定了其只适用于薄板材料，且变形区在变形初期处于剪应力状态，随后迅速转为拉应力状态，无法实现三向压应力状态下的剪切断裂。 

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种分步式加载的板料压缩剪切测试装置，实现板料在三向压应力状态下发生剪切断裂，并记录加载过程中的成形力及位移等数据。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：压头组件、固定组件、滑动锁紧组件和底座组件，其中：压头组件位于待测试板料试件的上方用以向试件施加压力，固定组件和滑动锁紧组件配合夹紧试件，固定组件固定于底座组件上； 

所述的滑动锁紧组件包括：前挡板、第一垫板、顶件块和压紧件，其中：前挡板与固定组件相连，顶件块位于试件的一侧且设置于第一垫板上，第一垫板与前挡板由导向机构实现配合，压紧件与前挡板相配合且作用于前挡板并带动第一垫板前后方向运动使得顶件块调整位置锁紧试件。 

所述的导向机构包括：相配合的导套和导柱，其中：导套设置于前挡板上，导柱设置于第一垫板上。 

所述的固定组件包括：固定于底座组件上的后挡板、透明观察板和拼块，其中：后挡板的前部与滑动锁紧组件相连，尾部与试件的后侧相接触，拼块设置于试件的左右两侧且与后挡板的内侧固定，透明观察板设置于试件的后侧。 

所述的后挡板为位于拼块两侧的对称L字形结构。 

所述的透明观察板设置于后挡板尾部开设的阶梯槽内。 

所述的拼块的内部形状与试件左右两侧的形状相适应。 

所述的压头组件包括：凸模、第二垫板、挡板和上模板，其中：第二垫板固定于上模板上且一端与挡板相连接，凸模设置于第二垫板开设的T形槽中且与挡板相接触。 

所述的凸模包括：替换使用的截面尺寸覆盖试件全部表面的整体加载凸模和覆盖试件测试部分表面的部分加载凸模。 

所述的下底板中设置位移传感器，该位移传感器与试件底部接触且测量变形区的纵向位移。 

有益效果 

与现有技术相比，本实用新型的优点包括但不局限于以下： 

a)压头组件可在测试中更换凸模，实现对试件的分步加载。 

b)通过调节滑动锁紧组件中的压紧件，可实现根据不同试件厚度进行调节。 

c)固定组件的拼块可根据试件进行更换，以适应不同的测试要求。 

d)固定组件后端安装了透明观察板，可通过非接触式视频应变测量仪对试样主要变形区的变形过程进行监测。 

附图说明

图1为本实用新型待测试板料试件结构示意图 

图2为本实用新型试件压缩剪切原理示意图； 

图中：（A）为含有预压行程状态，（B）为不含预压行程状态； 

图3为本实用新型立体结构示意图； 

图4为压头组件立体结构示意图； 

图5为固定组件、滑动锁紧组件及底座组件立体结构示意图； 

图6为滑动锁紧组件的结构示意图； 

图7为本实用新型主剖视图； 

图8为本实用新型侧剖视图。