[发明专利]针对手性力学超材料压缩扭转力学试验的扭转角测量夹具

权利要求书

1.一种针对手性力学超材料压缩扭转力学试验的扭转角测量夹具，其特征在于，包括：上下相对设置的夹头，其中：待测试验样件的两端分别与上夹头和下夹头固定连接；

所述的上夹头包括：上夹盘以及环绕设置在其外侧的四个上夹块；

所述的下夹头包括：下夹盘以及依次设置于其上的角度传感器、转接盘、推力轴承和旋转底座，其中：四个下夹块环绕设置于旋转底座外侧，下夹块下方设有环形角度尺。

2.根据权利要求1所述的扭转角测量夹具，其特征是，所述的固定连接，上下皆采用垂直轴向的两个方向上的四个夹块实现，该夹块为V字形结构。

3.根据权利要求1所述的扭转角测量夹具，其特征是，所述的转接盘的内侧和外侧分别与角度传感器和推力轴承相接触，转接盘的下边沿和上边沿分别设有楔形环状结构，分别用于对中转接盘下方的下夹盘以及转接盘上方的推力轴承的轴心，提高角度传感器测量样件扭转角的精度。

4.根据权利要求1-3中任一所述的扭转角测量夹具的手性力学超材料试验样件的压缩试验方法，其特征在于，包括：

1)将上夹头与下夹头固定于单轴万能试验机的对应安装孔，插上定位插销，完成夹具的安装固定；

2)将待测手性力学超材料的试验样件的一端实心夹持段置于旋转底座上，根据旋转底座上的刻度尺调整样件轴线位置与夹具重合，依次紧固下夹头连接螺栓使得下夹块夹紧夹持段；

3)通过万能试验机调整上夹头轴向高度，使得上夹头贴合该试验样件的另一端夹持段，依次紧固上夹头连接螺栓使得上夹块夹紧夹持段；

4)对万能试验机进行初始化与调零，初始化角度传感器，初始化DIC测量系统，记录初始状态旋转底座对应环形角度尺25的刻度值θ₁；

5)万能试验机开始加载，在试验机或引伸计正常记录轴向位移的同时，角度传感器记录样件的轴向转角Δθ₁；

6)加载停止后，记录旋转底座对应环形角度尺的刻度值θ₂，则通过环形角度尺测量的样件转角为Δθ′₁＝θ₂-θ₁，通过DIC测量系统计算出的样件转角为Δθ″₁，得出的手性力学超材料试验样件压缩扭转角为Δθ₁或Δθ′₁或Δθ″₁；当超材料实际结构高度为h₁，万能试验机压缩位移为Δd₁，则衡量手性力学超材料手性效应强弱的单位轴向应变扭转角为或或