岛津试验机丨夹具世界系列之-压缩、弯曲、剪切夹具

试验机的夹具,是试验机的重要组成部分,是试验的执行机构。前期分两篇介绍了岛津试验机标准拉伸夹具与特殊拉伸夹具,此篇分享岛津种类丰富、覆盖面广的压缩、弯曲与剪切夹具。
 
压缩、弯曲、剪切试验是试验机常见的试验。测试样品可以是外形规则的圆柱体、长方体、球形等形状,也可以是形式多样的部品、成品。对于一般标准样品,通常使用标准夹具即可对应;对于尺寸、形状、材料与试验要求比较特殊的样品,岛津提供定制化服务,提供针对性的测试方案与夹具。

 

压缩类

夹具

压缩试验,样品放置在上、下压盘之间,承受压向负载,测试样品受压力与变形之间的关系,可获取压缩强度、压缩模量、破裂点变形等指标。
 
定制夹具均按标准或客户要求设计,结构、形状、功能比标准夹具更特别。例如,玻璃板材的环压试验,样品上、下压盘均是环形,下支撑环直径大于上加载环;为了保证试验时样品受力均匀,上加载环设计成球形结构。样品破碎时,会有碎片飞出,可能对人与设备有影响,因此,此夹具设计了专用防护罩,即可保护操作人与设备,又可以方便收集处理试验后破碎的样品。
玻璃环压测试的演示视频1/视频2

视频1 压缩试验(倾斜角度)

视频2 压缩试验(正面)

 

表一 压缩夹具表

 

弯曲类

夹具

弯曲试验,分为3点弯曲、4点弯曲、多点弯曲、悬臂弯曲以及特殊弯曲等。样品放置在下支点上,上支点对样品加载,样品承受弯曲载荷,测试样品受压力与样品弯曲变形之间的关系,可获取弯曲强度、弯曲模量、破断点挠度等指标。

 

不同材料的弯曲测试,样品形状、尺寸、测试环境、温度、试验遵循的标准各有不同,需要有针对性的夹具一一进行对应,因此夹具的种类极为丰富。

 

下面视频列举了复合材料的混合模式弯曲 (MMB方法),采用悬臂弯曲方式,获取复材层间裂纹韧性,是一种比较特殊的弯曲测试。

视频3 复合材料MMB弯曲测试

 

表二 弯曲夹具表

 

剪切类

夹具

剪切试验,一般分为单剪、双剪、冲孔剪切、复合剪切等。样品放置在上、下剪切头之间,承受作用在样品上下两面大小相等、方向相反、作用线相隔很近的载荷,促使各自作用的样品部分沿着与力作用线平行的受剪面发生错动。样品有一个受剪面,一般称为单剪试验;有两个受剪面称为双剪试验。

 

下面视频为V形切口梁法测定复合材料剪切性能试验,双V型缺口样品,正反面贴应变片测样品形变,下夹具固定样品左端,上夹具固定样品右端,上夹具向下移动,使样品承受剪切载荷。

视频4 复合材料剪切测试

 

表三 剪切夹具表

 

结语

在金属、橡胶、塑料、复合材料、木材、玻璃陶瓷、新材料等各行各业中,材料的力学性能测试是必不可少的,为了准确、便捷测试材料的压缩、弯曲、剪切等性能,岛津试验机设计了品种丰富的各类夹具,并提供丰富的测试方案。岛津试验机以百年技术积累与经验,为您提供优质的产品与服务。

 

岛津公司研制试验机长达104周年,有丰富试验机主机系列,更有数量众多、覆盖面广、种类众多的夹具为辅助,以百年积累与信赖为基石,为全球客户的技术革新做贡献。

 

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作者: 
刘春
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