[实用新型]用于测试泡沫芯材剪切性能的试样

说明书

本实用新型公开了一种用于测试泡沫芯材剪切性能的试样，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。本实用新型测试过程中不易发生失稳现象，测试所得数据代表性强。本实用新型适用于对泡沫芯材进行剪切性能测试时使用。

技术领域

本实用新型属于板材剪切性能测试技术领域，涉及对泡沫芯材的剪切性能测试,具体地说是一种用于测试泡沫芯材剪切性能的试样。

背景技术

泡沫芯材的夹层板结构具有轻质、刚度大、耐腐蚀、电磁屏蔽等特征，目前已经在航空航天领域得到广泛应用。泡沫芯材夹层板结构中的树脂基纤维面层主要承受弯曲变形引起的正应力；中间是芯材，选用泡沫等轻质材料，为结构构件提供足够的截面惯性矩和抗弯刚度，且承受剪应力。其中，泡沫芯材夹层板结构的剪切性能、压缩刚度及强度，是目前衡量泡沫芯材夹层板结构质量好坏的重要标准。

现有对泡沫芯材夹层板的压缩剪切测试方法难以获得有效的测试数据，大多数失效并不是泡沫芯材夹层板本身发生剪切破坏，而是因为泡沫芯材与面层之间的界面易发生剥离，导致泡沫芯材直接与夹具脱开，这样的测试数据是无效的，这就需要重复进行多次测试试验以便获得满足要求的有效数据，相对测试效率非常低。

另一方面，现行业内并没有一个普遍适用的试验标准，来对泡沫芯材进行有效的拉伸剪切测试，大部分都是针对泡沫芯材夹芯板压缩剪切测试所使用的夹具进行结构改进，以期在测试过程中能够减少泡沫芯材与夹具脱开的情况出现。剪切性能测试时，对泡沫芯材夹层板进行特定夹具的安装，不仅额外增加了夹具，使操作过程更加繁琐，且特定夹具的加入往往会对泡沫芯材夹层板的尺寸进行限制，难以对各种不同的泡沫芯材进行测试，不能从根本上解决问题，适用范围较小。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种用于测试泡沫芯材剪切性能的试样，以避免测试过程中失稳现象的发生，从而达到提高测试效率的目的。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种用于测试泡沫芯材剪切性能的试样，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。

作为本实用新型的限定，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。

作为本实用新型的另一种限定，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。

作为本实用新型的进一步限定，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。

作为本实用新型的其它限定，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任意一种材料构成。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本实用新型通过在试样的上、下表面对侧加工上切口和下切口，形成剪切变形区，进而实现对泡沫芯材夹层板的剪切性能测试。本实用新型所形成的试样利用万能试样机标配板材试样拉伸夹具即可进行剪切性能测试，不必增加额外的夹具，操作更加简单，且整个测试过程能够减少试样与夹具脱开的情况出现，保证了测试数据的有效性，提高了测试效率。