材料剪切特性试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种材料剪切特性试验装置及方法，属于建筑用试验设备技术领域。上述试验装置包括底座、夹持组件、试样安装组件和滑动组件。底座主要用于固定整个试验装置；试样安装组件用于安装固定试样，并使试样的一部分悬空；夹持组件包括相对设置的第一立板和第二立板，试样通过滑动组件与第一立板连接，第二立板用于给试样施加法向压力。当试样被固定之后，施加垂直于底座的压力直至试样被剪断。上述试验装置及方法可以方便地提供独立的法向压力与剪切力，无需专门的剪切试验设备，可提高试验效率，节省试验经费；并且构造简单、操作方便、适用性及实用性强，便于试验人员掌握、使用；可在试验现场和实验室中推广使用。

Test device and method for shear properties of materials

【技术实现步骤摘要】
材料剪切特性试验装置及方法
本专利技术涉及建筑用试验设备
，具体而言，涉及一种材料剪切特性试验装置及方法。
技术介绍
混凝土材料与其它材料粘接组合形成的复合式结构出现在诸如隧道、桥梁、工民建等多个工程领域，如盾构隧道管片嵌缝防水采用的密封胶与管片混凝土表面粘接形成的复合式结构、桥梁中桥面板与桥面铺装层之间通过桥面防水粘接层粘接形成的复合式结构、建筑工程混凝土加固领域中老旧混凝土与高性能水泥基复合材料粘接形成的复合式结构等。为探究此类混凝土与其它材料粘接形成的复合式结构的力学性能，通常需要对其粘接界面做剪切特性试验。现有的结合万能试验机的剪切装置通常是采用剪切界面与水平向成45°或其他角度的斜剪试验，这种试验方法的结构决定了其粘接界面上的剪切力与法向压力是按固定大小比例关联起来的，并不能实现0法向压力的直接剪切或自由法向压力下的剪切试验。目前在个别工程领域市面上也存在专用的粘接层剪切设备，能够实现法向压力与剪切力独立施加，但通常价格昂贵增加试验成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种材料剪切特性试验装置及方法，其能够在自由法向压力下测试材料的剪切特性。本专利技术是这样实现的：一种材料剪切特性试验装置，包括：底座，所述底座包括安装平面夹持组件，所述夹持组件包括相对间隔设置的第一立板和第二立板，所述第一立板和所述第二立板均与所述安装平面垂直连接；试样安装组件，用于安装试样；所述试样安装组件包括相对间隔设置的第一平板和第二平板，所述第一平板和所述第二平板均与所述安装平面平行设置；所述试样能够部分被固定安装在所述第一平板和所述第二平板之间；所述试样安装组件设置在所述第一立板和所述第二立板之间，并与所述底座滑动配合；所述夹持组件能够给所述试样施加垂直于所述第一立板的夹持力；滑动组件，所述滑动组件与所述第一立板滑动连接，用于与所述试样抵接。进一步；所述材料剪切特性试验装置还包括压力传感器和控制器；所述压力传感器与所述滑动组件连接，并设置在所述滑动件与所述第一立板之间；所述控制器与所述压力传感器电连接，用于接收所述压力传感器的检测数据。进一步；所述滑动组件包括直线导轨和滑块，所述直线导轨与所述第一立板连接，并沿垂直于底座的方向延伸；所述滑块与所述压力传感器连接。进一步；所述试样安装组件还包括连接板，所述第一平板和所述第二平板通过所述连接板连接形成U型。进一步；所述第一平板上设置有螺纹孔，所述螺纹孔上设置有螺钉，所述螺钉的端部用于与所述试样抵接。进一步；所述第二立板上设置有螺纹孔，所述螺纹孔上设置有螺钉，所述螺钉的端部与所述试样安装组件抵接。进一步；所述材料剪切特性试验装置还包括第一连接头和第二连接头，所述第一连接头和所述第二连接头用于与压力机连接。进一步；所述第一立板和所述第二立板均为L型，并与所述底座可拆卸连接。一种材料剪切特性试验方法，采用了所述的材料剪切特性试验装置，包括以下步骤：a.将试样固定安装在试样安装组件的第一平板和第二平板之间，并使得试样的一部分悬空；b.利用所述夹持组件给所述第一立板施加预设的法向压力；c.利用压力机给试样悬空的部分施加预设的剪切力，直至试样被剪断。进一步；试验过程中，记录法向压力和剪切力，并结合试样的截面尺寸绘制材料剪切特性曲线。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到的材料剪切特性试验装置及方法，试验时，将试样(例如，粘接而成的块状复合式结构)安装在试样安装组件中，使得粘接面露出第一平板和第二平板。此时，将底座固定，给第一立板施加预设大小的法向压力；然后利用压力机给露出试样安装组件的试样施加剪切力直至粘接面被剪断。由于法向压力和剪切力是施加完全独立，因此，采用上述实验装置及方法能够根据试验需求任意调整法向压力的大小，以此来测试不同法向压力下试样所能承受的最大剪切力。上述试验装置可以直接置于压力机上下压头上，可以方便地提供独立的法向压力与剪切力，无需专门的剪切试验设备，可提高试验效率，节省试验经费。本专利技术试验装置构造简单、操作方便、适用性及实用性强，便于试验人员掌握、使用；可在试验现场和试验室中推广使用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施方式提供的试验装置的结构示意图。图标：100-试验装置；110-底座；112-安装平面；120-夹持组件；121-第一立板；122-第二立板；123-第一固定板；124-第二固定板；130-试样安装组件；131-第一平板；132-第二平板；133-连接板；140-滑动组件；150-压力传感器；161-第一连接头；162-第二连接头；200-试样。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种材料剪切特性试验装置，其特征在于，包括：底座，所述底座包括安装平面；夹持组件，所述夹持组件包括相对间隔设置的第一立板和第二立板，所述第一立板和所述第二立板均与所述安装平面垂直连接；试样安装组件，用于安装试样；所述试样安装组件包括相对间隔设置的第一平板和第二平板，所述第一平板和所述第二平板均与所述安装平面平行设置；所述试样能够部分被固定安装在所述第一平板和所述第二平板之间；所述试样安装组件设置在所述第一立板和所述第二立板之间，并能够相对于所述底座滑动；所述夹持组件能够给所述试样施加法向压力；滑动组件，所述滑动组件与所述第一立板连接，用于与所述试样抵接。

【技术特征摘要】
1.一种材料剪切特性试验装置，其特征在于，包括：底座，所述底座包括安装平面；夹持组件，所述夹持组件包括相对间隔设置的第一立板和第二立板，所述第一立板和所述第二立板均与所述安装平面垂直连接；试样安装组件，用于安装试样；所述试样安装组件包括相对间隔设置的第一平板和第二平板，所述第一平板和所述第二平板均与所述安装平面平行设置；所述试样能够部分被固定安装在所述第一平板和所述第二平板之间；所述试样安装组件设置在所述第一立板和所述第二立板之间，并能够相对于所述底座滑动；所述夹持组件能够给所述试样施加法向压力；滑动组件，所述滑动组件与所述第一立板连接，用于与所述试样抵接。2.根据权利要求1所述的材料剪切特性试验装置，其特征在于：所述材料剪切特性试验装置还包括压力传感器和控制器；所述压力传感器与所述滑动组件连接，用于与所述试样抵接；所述控制器与所述压力传感器电连接，用于接收所述压力传感器的检测数据。3.根据权利要求2所述的材料剪切特性试验装置，其特征在于：所述滑动组件包括直线导轨和滑块，所述直线导轨与所述第一立板连接，并沿垂直于底座的方向延伸；所述滑块与所述压力传感器连接。4.根据权利要求1所述的材料剪切特性试验装置，其特征在于：所述试样安装组件还包括连接板，所述第一平板和所述第二平板通过所述连接板连接形成U型。5.根据权利要求1所述的材料剪切特性试验装置，其特征在于：所述第一平...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋雅君，何雨帝，潘基先，赵菊梅，李国庆，刘基泰，魏晨茜，林利达，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51