[发明专利]一种高强度金属板材剪切力学实验装置及其测试方法

说明书

本发明涉及一种高强度金属板材剪切力学实验装置及其测试方法，一包括上下设置的上模板和下模板，所述上模板安装有一个以上的导套，每个导套内配合贯穿设有一导柱，所述导柱对应固定于所述下模板上，所述导套沿导柱上下滑动；所述上模块和下模块之间还固定设有一左固定块和右固定块，所述左固定块和右固定块之间对称设有一左镶块和右镶块，所述左镶块和右镶块之间卡设有金属板材试样；所述金属板材试样的上表面还左右对称设有内压板，两个内压板分别经外压块压紧至左固定块和右固定块上。本发明的有益效果在于：通过驱动上模板相对下模板上下运动，实现剪切力学试验测试，并且在测试过程中金属样板被固定压紧。

技术领域

本发明涉及一种高强度金属板材剪切力学实验装置及其测试方法。

背景技术

近年来，随着轻量化材料及相关成形技术的发展，高强度金属板材的应用越来越广泛，例如先进高强度钢板、钛合金板等。板材在塑性成形过程中通常会经历大的塑性变形及复杂应变路径，应变路径的突然改变对板料力学性能会产生非常大的影响。因此在进行产品设计之初，有必要对板材在典型复杂应变路径条件下的力学性能进行测试，从而更好地进行板料成形工艺的设计和优化。

简单剪切实验能够对板材的塑性力学性能进行测试，尤其是对于板材在正反向加载条件下的塑性力学性能。相对于常用的拉伸压缩实验，其优点在于：可以实现较大的塑性变形而不发生塑性失稳。因此，这种实验方法更适用于强度高但延伸率相对较低的高强度金属板材。

目前对板材简单剪切实验条件下的测试装置主要针对铝合金或低碳钢等强度较低材料。而对于高强度金属板材，在实验过程中则会出现夹紧力不够、试样滑移以及装置侧向偏移，试样旋转变形等失效行为。因此，对于复杂应变路径条件下高强度金属板材塑性力学性能无法进行准确地测量及表征。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种高强度金属板材剪切力学实验装置及其测试方法，方便实现剪切力学试验测试。

本发明解决技术问题所采用的方案是：一种高强度金属板材剪切力学实验装置，包括上下设置的上模板和下模板，所述上模板安装有一个以上的导套，每个导套内配合贯穿设有一导柱，所述导柱对应固定于所述下模板上，所述导套沿导柱上下滑动；所述上模块和下模块之间还固定设有一左固定块和右固定块，所述左固定块和右固定块之间对称设有一左镶块和右镶块，所述左镶块和右镶块之间卡设有金属板材试样；所述金属板材试样的上表面还左右对称设有内压板，两个内压板分别经外压块压紧至左固定块和右固定块上。

进一步的，所述左固定块经螺钉固定于所述上模板上，所述右固定块经螺钉固定于所述下模块板上。

进一步的，所述左固定块、右固定块、两个内压板和两个外压板上的对应位置处分别设有若干个螺纹孔，两个内压板分别经螺栓锁紧在左固定块和右固定块上，用于压紧金属板材试样，并且两个外压板分别经螺栓锁紧在左固定块和右固定块上，用于压紧内压板。

进一步的，所述上模板和下模板设置于一压缩机上，所述上模板固定于所述压缩机的压缩滑块上，所述下模块固定于所述压缩机的固定座上，所述上模板经压缩机驱动沿压缩滑块上下运动。

进一步的，所述内压块底面与金属板材试样接触面设有用于增大摩擦力的纹路。

进一步的，所述导套为四个，分别设置于上模板上四角边沿处。

进一步的，所述左镶块和右镶块的内侧对应设有一用于卡设金属板材试样的凹槽。

进一步的，所述凹槽与金属板材试验接触面设有用于增大摩擦力的纹路。

进一步的，所述金属板材试样的外表面喷涂有黑白相间的花纹。

本发明还提供一种一如上述所述的高强度金属板材剪切力学实验装置的测试方法，包括以下步骤：