[发明专利]一种用于实现应力状态控制的新型双剪切试样及试验方法

权利要求书

1.一种用于实现应力状态控制的新型双剪切试样，其特征在于：包括式样，试样设有一个加载端和两个支撑端，加载端两侧分别通过剪切区连接支撑端，两个支撑端与透射杆紧密相连，加载端与入射杆相连。

2.按照权利要求1所述一种用于实现应力状态控制的新型双剪切试样，其特征在于：所述加载端、支撑端和剪切区均为长方形，加载端两侧底角分别通过剪切区连接支撑端一角，两个支撑端分别与加载端成直角。

3.按照权利要求1所述一种用于实现应力状态控制的新型双剪切试样，其特征在于：所述两个支撑端和两个剪切区成对称分布，通过改变剪切区的角度和剪切区整体的宽度，调整剪切区材料所受载荷的压剪成分，从而得到不同的应力三轴度和洛德参数的值。

4.一种用于实现应力状态控制的新型双剪切试样的试验方法，其特征在于：创建有限元模型，数值模型为三维实体模型，包括入射杆、试样和透射杆，入射杆和透射杆长度为100mm，直径为19mm，入射杆和透射杆采用六面体缩减积分单元C3D8R，试样则采用CD10MT温度位移耦合单元，剪切区采用加密网格；

材料模型和材料参数，在模拟过程中，由于入射杆和透射杆不发生塑性变形，因此定义为弹性材料，而试样为Johnson-Cook热粘塑性本构模型，模型本构如下：

式中，ε是等效塑性应变，是塑性应变率，T^*m＝(T-T_r)(T_m-T_r)，T是绝对温度，T_r为参数温度，T_m金属熔化温度；模拟结果分为压缩和拉伸两种情况，分别在保持试样剪切区宽度为2mm时，改变角度从0°到90°进行模拟，与保持剪切区角度为90°时，改变宽度进行模拟。