[发明专利]一种极低模量复合材料层间剪切夹具及测试方法

权利要求书

1.一种极低模量复合材料层间剪切夹具，其特征在于，该剪切夹具的包括：压下装置、滑轨、调节螺钉、试样垫块、顶丝及剪切夹具的基座；

所述剪切夹具的压下装置为阶梯状，与所述剪切夹具的基座共同为试样提供剪切载荷，所述剪切夹具的压下装置可在所述滑轨上自由移动；

所述滑轨为表面光滑的圆柱体，连接剪切夹具的压下装置与剪切夹具的基座，限制其二者仅在滑轨方向发生相对位移；

所述调节螺钉安装在剪切夹具的基座上，螺钉顶端与试样垫块相抵接，通过改变调节螺钉旋进圈数，推动试样垫块位置发生变化；

所述试样垫块为长方体形状，放置在剪切夹具的基座上，一侧与调节螺钉相接，另一侧与试样紧贴，通过调节螺钉调节试样垫块位置匹配试样；

所述顶丝，安装在剪切夹具的基座上，对滑轨起到固定作用，使滑轨与剪切夹具的基座不发生相对位移；

所述剪切夹具的基座为阶梯形状，起到支撑试样作用，与所述剪切夹具的压下装置共同为试样提供剪切载荷。

2.一种根据权利要求1所述极低模量复合材料层间剪切夹具的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步，测量剪切夹具的压下装置重量；

第二步，安装剪切夹具的压下装置、滑轨、顶丝、试样垫块、调节螺钉及剪切夹具的基座；

第三步，将待测极低模量复合材料进行切割取样，制成长方体试样；

第四步，测量试样的长度、宽度和厚度的实际几何参数；

第五步，将试样放置在剪切夹具的基座上；

第六步，将4个调节螺钉旋进剪切夹具的基座，通过把握调节螺钉旋进圈数控制试样垫块推动试样，使试样另一侧与剪切夹具的压下装置的阶梯竖直面贴合；

第七步，打开电子万能试验机，将剪切夹具的基座放置于试验机下夹具平台；

第八步，缓慢调整电子万能试验机上夹具位置，使试验机上夹具与剪切夹具的压下装置刚好平稳接触，此时将试验机输出载荷值清零；

第九步，设置电子万能拉伸试验机压下速率在0.1mm\min至0.5mm\min之间，开始试验，记录试验机压力，直至试样发生剪切破坏，停止电子万能拉伸试验机压缩；

第十步，根据测试数据计算获得材料剪切性能参数：试验机压力+压下装置重量＝材料所受剪切载荷，结合试样截面面积获得材料剪切断裂强度；剪切模量借助数字图像相关技术获取；

第十一步，关闭电子万能拉伸试验机，测试结束。

3.根据权利要求2所述的一种极低模量复合材料层间剪切夹具的测试方法，其特征在于：记录数据获得电子万能试验机试验过程中最大压力P_fs，该试样剪切面面积A为h*w，计算得到该试样剪切断裂强度τ_fs为：