[发明专利]光电辅助的复杂剪切路径断裂测试卡具及检测方法

说明书

本发明涉及一种光电辅助的复杂剪切路径断裂测试卡具及检测方法，其包括运动单元、夹持单元和数据检测单元；运动单元包括运动盖板与固定盖板，上下两部分均与试验机固定连接，且夹持单元与数据检测单元均固定在运动单元上；夹持单元包括运动背板与固定背板，整体结构中心对称式分布于运动单元中部；数据检测单元包括脉冲传感器与工业相机，整体结构分布于运动单元两侧，且固定连接于运动单元下端。本发明通过背板和盖板的组合设计实现双向夹紧，使得试件紧固力更强；采用光电辅助检测方法，可获取复杂剪切路径断裂的应变路径，提高了检测精度，实现损伤及失稳断裂行为的精准预测，具有可靠性强、效率高、功能强大以及操作方便等功能。

技术领域

本发明属于板材成形测试装备技术领域，特别涉及一种光电辅助的复杂剪切路径断裂测试卡具及检测方法。

背景技术

在航天、汽车领域中，零件的损伤断裂是极为普遍性的现象，常常造成一些事故的发生，不仅增加了生产与维护成本，还形成了极大的安全隐患。针对零件损伤断裂的预防显得尤为重要，且获得准确的金属材料性能参数和断裂指标亦是科学研究的关键。由于零件断裂与其受到的剪切密切相关，获得复杂剪切路径下的断裂数据是预测及预防生产生活中材料断裂的重要手段。

在传统工艺与研究中，试件在剪切试验时两侧受到的并不是纯剪切，只有试件中部微小区域受到纯剪切。因此，现存的一系列微型剪切卡具较小，试件也较小，试件中部受两侧影响较大，实验数据精确度较低。

且复杂剪切路径断裂测试会对试件进行不可避免地循环往复拉压，而目前的卡具仅在一个单方向上对试件锁紧，并不能彻底锁紧试件，试件产生的滑动会降低实验数据的精确性。

因此，传统的剪切卡具对于金属材料损伤断裂的起始与发展不能很好地检测，且剪切过程中微小的裂纹检测以及复杂剪切路径下的位移场和应变场获取都是急需解决的问题。为了解决传统工艺中的问题，我们急需一种较为实用、可适应复杂剪切路径以及检测精度高的断裂测试卡具及检测方法。

发明内容

针对以上情况，本发明提供了一种光电辅助的复杂剪切路径断裂测试卡具及检测方法，通过背板和盖板的双向组合设计实现双向夹紧，使得试件紧固力更强；采用脉冲传感器检测剪切位移场与工业相机检测剪切应变场相结合的光电辅助检测，可获取复杂剪切路径断裂的应变路径，提高了检测精度，具有可靠性强、效率高、功能强大以及操作方便等功能。