[实用新型]一种用于非金属材料的双向压缩力学试验装置

说明书

本实用新型属于材料力学性能试验测试技术领域，具体涉及到一种可用于测试准静态及动态加载下非金属材料力学性能的一种用于非金属材料的双向压缩力学试验装置，包括匹配相连的上夹具和下夹具，所述上夹具包括上夹具本体及设置在上夹具本体顶部的上加载台，所述上加载台上固定连接有连接头；所述下夹具包括下夹具体和设置在下夹具体下端的下加载台，所述下加载台上固定连接有底部夹持端；所述上夹具体和下夹具体相互扣合，位于上夹具体和下夹具体之间的区域为装夹区域；本实用新型结构简单、使用方便、成本低，且既可用于高速拉伸试验机也可用于传统万能材料试验机的非金属材料双轴高低速压缩力学试验的夹具。

技术领域

本实用新型属于材料力学性能试验测试技术领域，具体涉及到一种可用于测试准静态及动态加载下非金属材料力学性能的一种用于非金属材料的双向压缩力学试验装置。

背景技术

目前，材料力学性能测试的主要试验方法是采用传统万能材料试验机展开准静态条件下的单轴拉伸和压缩试验。然而在实际工况下许多构件受力状态是复杂的而非一维，相同材料在不同载荷模式作用下可能会表现出完全不同的力学行为，仅用单轴拉压试验结果来分析计算结构的强度和可靠性，会产生一定的偏差，进而不能保证结构在实际使用中的安全性。因此为了更精准的把握材料的力学性能，双轴应力状态下的破坏特性研究就显得尤为重要。

目前，双轴加载实现一般分为两大类：(1)利用两个或多个加载系统实现的双轴加载； (2)利用单轴加载系统实现的双轴加载。第一类装置由两个或多个加载系统独立实现，这种试验装置较容易实现任意比例双轴拉伸或压缩试验，但由于试验设备构造复杂，成本高，而且对控制系统的要求较高，因而应用方面受到了一定的限制。此外对加载速率也一定的限制，试验应变率尚且达不到动态加载。第二类装置主要利用一定的外接机械结构或试验夹具实现双轴加载，基于应用更为普通的单轴材料试验机，在降低成本的同时较为容易的实现双轴力学性能测试，甚至是实现动态条件下的双轴力学试验。

此外，为了研究材料在动态加载下的力学行为，研究者基于分离式霍普金森压杆(SHPB)装置开展相关研究，但是SHPB装置会因应力平衡前测试的无效数据引入不小的误差。相较而言，美国INSTRON公司生产的INSTRON160/100-20高应变率液压伺服试验机最大压缩速度可达20m/s，同样可以测试材料动态加载条件下力学性能，且精度更高，可测范围更广。然而非金属材料双向压缩试验件无法与该试验机直接配合实现材料双轴压缩力学性能测试，因此需要一种新的试验夹具配合试验机使用，进行非金属材料双轴高速压缩力学行为研究。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就是克服背景技术的不足和缺陷，提供一种适用于测试准静态及动态加载下非金属材料力学性能的一种用于非金属材料的双向压缩力学试验装置。

本实用新型一种用于非金属材料的双向压缩力学试验装置，包括匹配相连的上夹具和下夹具，所述上夹具包括上夹具本体及设置在上夹具本体顶部的上加载台，所述上加载台上固定连接有连接头；

所述下夹具包括下夹具体和设置在下夹具体下端的下加载台，所述下加载台上固定连接有底部夹持端；

所述上夹具体和下夹具体相互扣合，位于上夹具体和下夹具体之间的区域为装夹区域，所述装夹区域为长方体状，装夹区域的对角线所在平面中的一个平面与竖直面平行；

所述上夹具体和下夹具体之间还设置有导向装置。

优选地，上夹具本体包括固定相连的第一加载臂和第二加载臂，所述第一加载臂和第二加载臂均为板状，所述第一加载臂的一端与第二加载臂的一端固定相连且第一加载臂和第二加载臂相互垂直设置；

所述下夹具本体包括固定相连的第三加载臂和第四加载臂，所述第三加载臂和第四加载臂均为板状，所述第三加载臂的一端与第四加载臂的一端固定相连且第三加载臂和第四加载臂相互垂直设置；