[发明专利]剪切加载夹具、聚氨酯材料的剪切试验装置和方法

权利要求书

1.一种剪切加载夹具，包括：下基座和上压头(1)，

其特征在于，

所述下基座包括底座(2)和顶盖(3)，

所述底座(2)的顶端具有一敞口(21)、底端具有第一圆口(22)，所述底座内由上至下形成有第一腔体(23)和第二腔体(24)，所述第一腔体(23)为圆柱形且与所述敞口(21)贯通，所述第二腔体(24)为圆柱形且与所述第一圆口(22)贯通，所述第一腔体(23)的内径大于所述第二腔体(24)的内径，

所述顶盖(3)包括圆帽状的盖主体(31)，所述盖主体(31)盖设于所述底座(2)的顶端，所述盖主体(31)的中心设有第二圆口(32)，

所述上压头(1)的底端向下形成有突出的圆柱形的凸台(11)，所述凸台(11)的直径、所述第二圆口(32)的内径、所述第一圆口(22)的内径都相同。

2.如权利要求1所述的剪切加载夹具，其特征在于，所述顶盖(3)的于第二圆口(32)的边缘向下弯折形成有盖内围部(33)。

3.如权利要求2所述的剪切加载夹具，其特征在于，所述底座(2)的最外围设有外螺纹(25)，所述顶盖(3)的内壁设有与所述外螺纹(25)适配的内螺纹，所述顶盖(3)与所述底座(2)采用螺纹连接。

4.如权利要求3所述的剪切加载夹具，其特征在于，所述底座(2)由相对称的两半构成。

5.如权利要求4所述的剪切加载夹具，其特征在于，所述底座(2)的于所述第一圆口(22)的边缘向外形成有圆环状的支座(26)。

6.如权利要求5所述的剪切加载夹具，其特征在于，所述上压头(1)的顶部为圆形板状。

7.一种聚氨酯材料的剪切试验装置，其特征在于，包括万能试验机，所述万能试验机包括试验机本体、设于试验机本体上且上下相对设置的试验机压头和试验台，所述试验台上设有权利要求1至6任一项所述的剪切加载夹具。

8.一种如权利要求7所述的聚氨酯材料的剪切试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将聚氨酯材料制成试件(4)，所述试件(4)包括圆柱形的试件主体(41)，试件主体(41)的上端面的中心凹陷形成有圆形的凹槽(42)，试件主体(41)的下端面的中心突出形成有圆柱形的凸起(43)；

S2，将试件(4)放在所述下基座的底座(2)内，试件主体(41)嵌装于所述第一腔体(23)内，凸起(43)嵌装于所述第二腔体(24)内，试件主体(41)的高度等于所述第一腔体(23)的高度，凹槽(42)的内径等于所述顶盖(3)中间的第二圆口(32)的内径；

S3，将下基座放在试验台上，并盖上上压头(1)，所述凸台(11)的长度长于所述凹槽(42)的深度，使试验机压头与所述上压头(1)正对；

S4，启动万能试验机，试验机压头匀速向下移动，试验机压头与上压头(1)抵接后继续下压，当万能试验机测得的压力值突然下降时，说明试件(4)开始出现破坏，记录此时的瞬时压力值P；

S5，根据公式：

计算得出瞬时剪切力F_剪，其中，h为试件有效试验长度，即试件(4)的凹槽(42)底部至凸起(43)底端的长度，r为凸起(43)的直径，v为万能试验机的加载速率，t为加载时间。

9.如权利要求8所述的聚氨酯材料的剪切试验装置的试验方法，其特征在于，所述第二腔体的深度大于所述试件有效试验长度。

10.如权利要求8所述的聚氨酯材料的剪切试验装置的试验方法，其特征在于，在步骤S4中，当试验机压头刚接触所述上压头(1)时，控制试验机压头停止向下移动，此时检查试验机压头与上压头(1)的位置是否正对，检查无误后再继续进行试验；

在步骤S5之后还包括：

S6，将试验机压头向上移动，将整个剪切加载夹具取出，取下上压头(1)，打开顶盖(3)，取出被剪切破坏的试件(4)，并清理剪切加载夹具和试验台。