[发明专利]陶瓷基复合料销钉的剪切强度测试方法

摘要

本发明属于无机非金属材料技术领域，涉及一种复合材料的剪切强度测试方法，具体涉及一种陶瓷基复合材料销钉的剪切强度测试方法。包括以下步骤制作陶瓷基复合材料销钉试样，将销钉试样放入测试模具中固定，然后将带有试样的测试模具放在试验机上进行测试；控制压缩试验机的上夹头向下移动，使试样承受微小剪切应力；采用位移控制的加载方式对试样进行剪切性能测试，将测试机上的力传感器和位移传感器数据进行处理，最终得到销钉复合材料的载荷‑位移曲线和剪切性能。本发明可测试销钉复合材料的单剪和双剪性能，测试效率高，换样时间短，可保证销钉复合材料受纯剪切应力，且无应力集中和试样对中等问题，对试验机的要求低，易于实现。

主权项

一种陶瓷基复合材料的剪切强度测试方法，其特征在于，测试方法所用的剪切强度测试模具包括，圆柱形模具(1)、两个模块(3)、两个螺栓(4)和压块(5)，圆柱形模具(1)轴向中心开有方形通孔，圆柱形模具(1)侧面开有与方形通孔垂直的径向通槽，径向通槽底部为半圆形，半圆形R等于陶瓷基复合材料销钉(2)试样的半径+0.5，径向通槽的宽度等于模块(3)的宽度+0.5，径向通槽的高度等于模块(3)的高度加上陶瓷基复合材料销钉(2)试样的半径+0.5；模块(3)的底部开有与陶瓷基复合材料销钉(2)试样半径相对应的弧形槽，模块(3)的宽度等于径向通槽宽度‑0.5，模块(3)的高度等于径向通槽高度减去陶瓷基复合材料销钉(2)试样的半径‑0.5；每个模块(3)的长度＝(D‑H)/2，其中D为圆柱形模具(1)的直径，H为圆柱形模具(1)轴向方形通孔的径向宽度；在圆柱形模具(1)的顶部径向开两个螺纹孔，两个螺纹孔的中心连线与径向通槽底部的轴线平行，螺纹孔轴线与径向通槽底部的轴线垂直且相交，两个螺纹孔中心间距＝(D+H)/2，螺纹孔直径大于等于模块(3)的宽度，螺纹孔的底部与径向通槽顶部相接，压块(5)的尺寸和形状与圆柱形模具(1)的轴向中心通孔相对应，且底部开有与陶瓷基复合材料销钉(2)对应的弧形凹槽，压块(5)的高度突出于圆柱形模具(1)顶面5‑10mm；制备剪切强度测试模具所用材料的弹性模量应大于测试试样的弹性模量；测试步骤是，1)、制作陶瓷基复合材料销钉(2)试样并放入剪切强度测试模具中的圆柱形模具(1)的径向通槽中，将两个模块(3)置于径向通槽中并压在陶瓷基复合材料销钉(2)上，通过螺栓(4)固定，最后在圆柱形模具(1)的轴向孔中放入压块(5)，使压块(5)底部孤形凹槽压在陶瓷基复合材料销钉(2)上；2)、将带有陶瓷基复合材料销钉的模具放在试验机上，并控制试验机上夹头向下移动，使试样承受微小剪切应力；3)、将实验机的载荷传感器和位移传感器与试验机的计算机连接；4)、采用位移控制的加载方式测试陶瓷基复合材料销钉(2)试样的载荷‑位移曲线和剪切强度：a)、假设剪切试验机下夹头的位移为u，加载前设定为u＝0；b)、控制试验机的执行机构带动上夹头向下移动施加位移，直到陶瓷基复合材料销钉(2)试样受剪切力破坏，位移为u＝Δu；5)、将位移传感器和载荷传感器得到的陶瓷基复合材料销钉(2)试样数据进行处理，将力除以陶瓷基复合材料销钉(2)试样的横截面积得到陶瓷基复合材料销钉(2)试样的载荷‑位移曲线和剪切强度。