[发明专利]用于测试泡沫芯材剪切性能的试样、制作方法及测试方法

权利要求书

1.一种用于测试泡沫芯材剪切性能的试样，其特征在于：包括泡沫芯材本体，以及粘接固化于泡沫芯材本体上、下表面的上蒙皮层和下蒙皮层；其中，试样上、下表面沿试样厚度方向分别开设有上切口和下切口，上切口、下切口位于试样中心的两侧且距离试样中心的长度相同；上切口和下切口沿试样的宽度方向贯穿整个试样。

2.根据权利要求1所述的用于测试泡沫芯材剪切性能的试样，其特征在于：上切口和下切口的深度均为试样整体厚度的一半，上切口和下切口的宽度均为1～2mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于测试泡沫芯材剪切性能的试样，其特征在于：泡沫芯材本体的宽度W₁为20～25mm，长度L₁为120～250mm，厚度H₁为2～13mm。

4.根据权利要求3所述的一种用于测试泡沫芯材剪切性能的试样，其特征在于：上蒙皮层和下蒙皮层的厚度H₂均为0.5～3mm，宽度、长度均与泡沫芯材本体的宽度、长度相同。

5.根据权利要求1-2、4中任意一所述的用于测试泡沫芯材剪切性能的试样，其特征在于：上蒙皮层和下蒙皮层由预浸纤维、玻璃钢或碳纤维复合材料中的任意一种材料构成。

6.一种用于测试泡沫芯材剪切性能的试样的制作方法，其特征在于：包括按顺序依次进行的以下步骤：

S1、在泡沫芯材本体的上、下表面分别粘接固化上蒙皮层和下蒙皮层后，加工形成矩形毛坯；

S2、在矩形毛坯上表面相距矩形毛坯中心L₃/2的一侧，沿矩形毛坯厚度方向加工出上切口，上切口沿矩形毛坯的宽度方向贯穿整个矩形毛坯；

S3、在矩形毛坯下表面相距矩形毛坯中心L₃/2的另一侧，沿矩形毛坯厚度方向加工出下切口，下切口沿矩形毛坯的宽度方向贯穿整个矩形毛坯，形成如权利要求1-5中任意一项所述的用于测试泡沫芯材剪切性能的试样；

S4、用于测试泡沫芯材剪切性能的试样在两个对侧加工的上切口、下切口之间形成一个长度为L₃的剪切变形区。

7.根据权利要求6所述的用于测试泡沫芯材剪切性能的试样的制作方法，其特征在于：步骤S1中，泡沫芯材本体与上蒙皮层、下蒙皮层之间一同成型固化；或者上蒙皮层、下蒙皮层先单独成型，再通过胶粘剂与泡沫芯材本体粘接固化在一起。

8.根据权利要求6或7所述的用于测试泡沫芯材剪切性能的试样的制作方法，其特征在于：步骤S1中，矩形毛坯宽度W为20～25mm，长度L为120～250mm，厚度H为2.5～16mm。

9.根据权利要求8所述的用于测试泡沫芯材剪切性能的试样的制作方法，其特征在于：步骤S2中，上切口的宽度W₃为1～2mm，深度T₁为H/2；步骤S3中，下切口的宽度W₄为1～2mm，深度T₂为H/2。

10.一种用于测试泡沫芯材剪切性能的测试方法，其特征在于：利用如权利要求1-5中任意一项所述的用于测试泡沫芯材剪切性能的试样，包括按顺序依次进行的以下步骤：

S1’、将万能试验机的板材通用拉伸夹具夹持在用于测试泡沫芯材剪切性能的试样的两端，进行拉伸剪切试样；

S2’、拉伸剪切破坏后，记录最大载荷Fb，通过计算公式求得泡沫芯材的剪切应力τ；

其中，W为矩形毛坯的宽度；L₃为试样剪切变形区长度。