[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

说明书

本发明公开一种剪切加载夹具、聚氨酯材料的剪切试验装置和方法，所述剪切加载夹具包括：下基座和上压头，所述下基座包括底座和顶盖，所述底座的顶端具有一敞口、底端具有第一圆口，所述底座内由上至下形成有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体为圆柱形且与所述敞口贯通，所述第二腔体为圆柱形且与所述第一圆口贯通，所述第一腔体的内径大于所述第二腔体的内径，顶盖包括圆帽状的盖主体，盖主体盖设于所述底座的顶端，所述盖主体的中心设有第二圆口，所述上压头的底端向下形成有突出的圆柱形的凸台，凸台的直径、第二圆口的内径、第一圆口的内径都相同。采用所述剪切试验装置进行剪切试验，减少了试件顶部的应力集中现象，测得的数据更准确。

技术领域

本发明属于试验设备技术领域，具体涉及一种剪切加载夹具、聚氨酯材料的剪切试验装置和方法。

背景技术

材料特性即材料的常用性能，是工程质量检测与安全评价的重要内容和基本依据，唯有掌握材料的常用性能，才能使材料使用更环保、更贴近实际、更便于施工和达到预期的效果，才能使施工质量和应用目的得到保证，才能更好地为项目建设服务，保证产品品种和材料性能的深化研究，才能生产出大量符合环保、安全和卫生型的新产品。

由于受热、机械和化学等因素的影响，高分子材料在应用过程中会产生裂纹，从而影响寿命和力学性能，材料内部的一些微裂纹损伤宏观难以检测，为了修复裂纹损伤，自修复材料应运而生，采用自修复材料对裂纹等损伤可以稳定的分散在基体中对基体进行修复。

可塑性聚氨酯发泡材料是自修复材料的一种，其作为一种修补材料，兼备粘接和密封两大功能，具有粘结性强、操作方便、渗透性强等优点，广泛应用于路面、桥梁、大坝和建筑物的修补加固。

万能试验机是能进行拉伸、弯曲、压缩以及扭转等多种不同试验的力学试验机，大部分的万能试验机不能做剪切试验。目前的对聚氨酯材料进行拉伸和压缩试验主要是在万能试验机上进行，而进行剪切试验需要购买新的试验机，这样造成了设备的浪费。

另外，市面上并没有一种针对聚氨酯发泡材料的剪切试验机，在现有技术中对聚氨酯材料进行剪切试验是按照对一般材料进行剪切试验的方法来操作的，即：将聚氨酯材料做成3CM厚度的切片状，再进行两侧错位拉伸，形成剪切破坏。但是聚氨酯材料相对于一般的材料过于脆弱，将聚氨酯材料制成切片状的试件并不好制作，而且在进行剪切试验时往往形成的是扭转破坏，因此测得的试验数据并不准确，给试验研究带来了诸多不便。

申请号为201821146528.X的专利文献公开了一种复合材料剪切试验装置，包括上压板、下压板和剪切机构，所述下压板包括凹形压板、以及嵌合在凹形压板内的凸形压板，剪切机构放置在凸形压板和上压板之间，剪切机构包括剪切支座、固定挡板、调节机构和移动挡板，所述固定挡板设置在剪切支座的端部，调节机构穿过固定挡板且其端部固定在移动挡板上，移动挡板位于剪切支座和固定挡板之间，剪切试样装置设置在移动挡板和剪切支座之间。该剪切试验装置中的凹形压板和凸形压板是用于自动调整载荷至试样试验面的垂直位置的，与本申请中的试验装置及方法并不相同。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种剪切加载夹具、聚氨酯材料的剪切试验装置和方法，旨在解决现有的剪切试验装置和方法不适用于聚氨酯材料结构的剪切试验的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种剪切加载夹具，包括：下基座和上压头，所述下基座包括底座和顶盖，所述底座的顶端具有一敞口、底端具有第一圆口，所述底座内由上至下形成有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体为圆柱形且与所述敞口贯通，所述第二腔体为圆柱形且与所述第一圆口贯通，所述第一腔体的内径大于所述第二腔体的内径，所述顶盖包括圆帽状的盖主体，所述盖主体盖设于所述底座的顶端，所述盖主体的中心设有第二圆口，所述上压头的底端向下形成有突出的圆柱形的凸台，所述凸台的直径、所述第二圆口的内径、所述第一圆口的内径都相同。

优选地，所述顶盖的于第二圆口的边缘向下弯折形成有盖内围部。