[发明专利]一种拉伸剪切组合延性断裂实验系统及实验方法

权利要求书

1.一种拉伸剪切组合延性断裂实验方法，其特征在于，包括：

S1：设计并制备拉伸剪切组合试样（3），包括：

S11：设计试样尺寸，其中，所述拉伸剪切组合试样（3）具有平行段（34），该平行段（34）为平板，在平板表面上开有相对设置、大小相同且贯穿厚度的两个缺口（341），两个缺口（341）的对称轴线（C）与拉伸剪切组合试样（3）的中心轴线（I）之间形成一预设夹角α；随后通过有限元分析获取拉伸剪切组合试样（3）在不同预设夹角α下的应力三轴度和罗德参数水平；

S12：根据S11的设计结果加工拉伸剪切组合试样（3）；

S2：搭建一拉伸剪切组合延性断裂实验系统，其包括控制装置（1）和与控制装置（1）通信相连的拉伸试验机（2），所述拉伸试验机（2）的上夹头（21）和下夹头（22）之间竖直装夹一拉伸剪切组合试样（3），所述拉伸剪切组合试样（3）中部具有平行段（34），该平行段（34）为平板，在平板表面上开有相对设置、大小相同且贯穿厚度的两个缺口（341），两个缺口（341）的对称轴线（C）与拉伸剪切组合试样（3）的中心轴线（I）之间形成一介于0°到90°之间的预设夹角α，该平行段（34）沿中心轴线（I）的两侧分别设有环形凸台（33）；所述环形凸台（33）分别连接引伸杆（4），所述引伸杆（4）包括上引伸杆（41）和下引伸杆（42），其中，上引伸杆（41）和下引伸杆（42）分别卡接在所述拉伸剪切组合试样（3）的环形凸台（33）上，并采用卡环（6）固定；所述下引伸杆（42）与光栅测微仪（5）固定连接，且光栅测微仪（5）的测量端正对上引伸杆（41）；所述拉伸剪切组合试样（3）的两端为夹持端（31），其上设有外螺纹，与所述拉伸试验机（2）的上、下夹头（21、22）的内螺纹配合；通过装夹所述拉伸剪切组合试样（3），逐一对步骤S11中确定的不同预设夹角α的拉伸剪切组合试样（3）进行拉伸实验，测试并记录实验过程中的轴向拉力和轴向位移；

S3：处理和分析实验数据，获得在不同预设夹角α下的载荷-轴向位移曲线。

2.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验方法，其特征在于，所述拉伸试验机（2）的下夹头（22）下方设有力传感器（23）。

3.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验方法，其特征在于，所述光栅测微仪（5）的数量为一个或两个。

4.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验方法，其特征在于，光栅测微仪（5）通过下引伸杆（42）上的紧固螺栓（7）固定在下引伸杆（42）的底端，且其测量端正对上引伸杆（41）的底端。

5.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验方法，其特征在于，所述拉伸剪切组合试样（3）的平行段（34）厚度为3-8mm，且所述缺口（341）之间最小相对距离为1mm-4mm，缺口（341）其半径为0.2-1mm。

6.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验方法，其特征在于，所述拉伸剪切组合试样（3）的缺口（341）为U形，其根部（3411）为圆弧状。

7.根据权利要求1所述的拉伸剪切组合延性断裂实验方法，其特征在于，所述步骤S11中进行拉伸实验的加载方式为位移控制。