[发明专利]一种点阵材料等效弹性静力学参数高精度测试方法

说明书

一种点阵材料等效弹性静力学参数高精度测试方法，采用了一种点阵材料等效面内弹性静力学参数高精度测试装置，步骤如下：先在连接杆的右端设置好传力柱和刚性平板，并在刚性平板上设置试验芯材，通过在砝码托挂结构上添加砝码和/或通过移动滑块来确保连接杆的水平；然后固定支座上升使得试验芯材与顶端固定台处于贴合不受力状态，再进行加载使试验芯材发生弹性形变，通过测量杆和固定刻度台的对比测量得竖直方向形变，通过试验芯材对比顶端固定台得水平方向形变，由用于加载的砝码和/或滑块移动施加的力可知加载的压力，最后计算得点阵材料相关参数。本发明解决了通过具体的实验数据支撑获得点阵材料的等效弹性静力学参数的问题。

技术领域

本发明属于点阵芯层和夹芯板物理性质测量技术领域，具体涉及一种点阵材料等效弹性静力学参数高精度测试方法。

背景技术

点阵材料作为一种周期性多孔结构，因其结构的特殊性，具备轻质、高强度、高刚度和能量吸收率高等优良性能。现有的研究主要通过理论分析、数值仿真和实物试验的方法对点阵结构的性能进行探索。点阵结构通常与上下两层面板一起制作成夹芯结构，目前已广泛应用于土木建筑、机械、公路交通、航空航天、轨道交通和生物医学等领域。

目前对点阵材料抗压、抗拉、疲劳测试、剪切等性能测试的产品有不少，然而经发明人查阅资料，测试点阵材料面内弹性模量的装置当前还未发现。大部分文献是通过理论分析和有限元数值仿真来得到点阵材料面内等效静力学参数，少部分是通过实物试验来获取的，求解点阵材料面内等效静力学参数时，缺少实验数据的支撑。点阵材料作为当前较为热门的工程应用材料，有必要设计一种新的测试点阵材料等效弹性静力学参数的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种点阵材料等效弹性静力学参数高精度测试方法，以解决背景技术中提出的目前求解点阵材料面内等效静力学参数时，缺少实验数据支撑的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种点阵材料等效弹性静力学参数高精度测试方法，采用了一种点阵材料等效面内弹性静力学参数高精度测试装置，所述点阵材料等效面内弹性静力学参数高精度测试装置包括顶端固定台、刚性平板、导向结构、传力柱、测量杆、固定刻度台、固定支座、连接杆、滑块、砝码托挂结构和砝码；

所述连接杆的中部与固定支座的顶部铰接，连接杆左端与砝码托挂结构的上端连接，砝码设置在砝码托挂结构上；连接杆右端与竖直设置的传力柱的下端铰接，传力柱的上方设置有刚性平板，刚性平板的上方设置有底面为平面的顶端固定台，顶端固定台和/或刚性平板上标有用于测水平方向形变的刻度线，顶端固定台与刚性平板之间用于放置试验芯材；连接杆右端还与测量杆的上端铰接，测量杆的旁边设置有固定刻度台，固定刻度台上标有用于测竖直方向形变的刻度线；连接杆上还设有能沿连接杆长度方向移动的滑块；传力柱的外周设置有导向结构使得所述传力柱保持在竖直方向上传递力；

所述点阵材料等效弹性静力学参数高精度测试方法具体包括以下步骤：先利用升降结构使得固定支座保持在较低位置，确保连接杆的右端已经设置好传力柱和刚性平板，并在所述刚性平板上设置试验芯材，且通过在砝码托挂结构上添加用于平衡传力柱、刚性平板和试验芯材自重的砝码和/或通过移动滑块来确保连接杆的水平；然后固定支座上升，使得试验芯材的上端面与顶端固定台的下端面处于贴合不受力状态，再在砝码托挂结构上挂设用于加载的砝码和/或在连接杆上移动滑块进行加载，砝码和/或移动滑块加载的重力通过杠杆结构传到与试验芯材相接触的刚性平板上，试验芯材发生弹性形变，通过测量杆和固定刻度台的对比测量可知试验芯材在竖直方向的变形量，通过试验芯材对比顶端固定台或刚性平板上的刻度线可知试验芯材在水平方向上的变形量，由用于加载的砝码和/或滑块移动施加的力可知加载的压力，最后通过计算可知点阵材料等效面内弹性静力学参数。