通过螺栓连接夹持件5。
[0034]所述的连接件I的上部分为连接轴，上面设置有孔，套接在试验机的加载部分或云台上，并通过锁定销锁定。所述的连接件I上还设置有锁紧机构，用于锁紧连接件I，防止连接件I出现晃动。所述的锁紧环2，通过螺纹连接在连接轴下部的凸台上。所述的连接件I下部分为开叉结构，开叉部分平行且上面设定有若干角度限定孔3，最优为两个限定孔，孔中心连线与连接轴中心平行。所述的夹持件5上部的有若干组角度定位孔4，每组定位孔4位置与限定孔相对应，通过连接销将连接件I与夹持件连接。所述的定位孔4有三组，每组孔中线连线之间的夹角相同；当连接件I连接中间一组定位孔4时，夹持件5的底边成水平;夹持件5上部为圆弧形，圆弧中心为定位孔4中心连线的交点。所述的夹持件5上压紧件的限定机构为限定槽或限定凸起；当所述的限定机构为限定槽时，压紧件6可在限定槽内滑动，当限定机构为限定凸起时，压紧件6与夹持件5的接触面上对应设置有槽。所述的调节机构为调节螺栓7，调节螺栓7穿过夹持件5上的孔，连接压紧件6。
[0035]实施例一
[0036]—种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，由上下两部分构成，所述的上夹具体通过锁定销连接试验机的加载部分，下具体通过锁定销连接试验机云台；所述的上夹具体和下具体结构相同且成中心对称结构;将锁紧环2通过螺纹装配到连接件I上，连接件I的连接轴与试验机通过销钉孔连接在一起，通过锁紧环2达到紧连接件I的目的。使用销钉通过夹持件5中间一组通孔将其与连接件I连接起来，将压紧件6卡在夹持件5的导轨上，通过调节螺栓7将压紧件6与夹持件5连接起来。通过螺栓将台阶紧固件9固定在夹持件5上，将螺栓安装在台阶紧固件9的螺纹孔上。将螺栓拧入台阶紧固件9的螺纹孔后，将螺母安装在螺栓上，螺栓的螺纹杆不伸到螺母外，随着螺栓不断拧入，实现对试件的离面位移约束
[0037]按照具体试验要求，确定加载模式，纯剪切、拉-剪、压-剪，根据不同的加载模式安装夹具，由于加载模式不同夹具安装过程差别不大;在此，以纯剪切试验为例具体说明使用本发明做实验的具体方式。
[0038]具体实验流程如下:
[0039]A.安装夹具:由根据具体试验要求，按照【具体实施方式】中描述的连接关系安装夹具。夹具安装完毕并将试件固定在夹具上后需要将角度限定机构靠近试件的连接销拔掉，以免整个夹具、试件和试验机构成一个超静定系统，加载过程中在竖直方向载荷作用下，使试验机加载部分受到水平力作用造成试验机的破坏。
[0040]B.放置、固定试件:
[0041]在做试件的变形场测量时，需要预先在试件表面喷制散斑。按照ASTM标准做复合材料剪切试验时需要在试件中间预制V型槽。首先通过实验机加载部分的升降调节本发明上夹具体至能将放置试件位置;通过下夹具体的压紧件6和调节螺栓7将试件的左端固定；通过实验机对本发明上夹具体进行微调至合适位置，按照同样方法将试件右端固定。
[0042]C.设置加载条件:
[0043]根据试验要求设置试验机加载条件。
[0044]D.布置数字图像相关方法(DIC)测试系统:
[0045]在做试件变形场测量时，需要安装调试DIC测试系统，并设置图像采集模式、采集数量等。当然，也可以按照实验要求布置应变片测量指定位置处的应变。
[0046]E.加载、采集图像:
[0047]按照上述设定，触发试验机加载和DIC测试系统采集图像。
[0048]F.试验结果处理:
[0049]根据试验机的加载信息和DIC测试系统采集到的图片信息进行数据处理，得到试验过程中试件的变形场信息等试验人员感兴趣的信息。可以使用虚拟位移场法、有限元更新法等，根据试验得到的变形场信息和加载信息，通过单次试验处理得到材料的多个力学参数。在做材料参数反演识别时，为准确识别各参数需要获得非均匀的变形场，在做复合材料如:正交各向异性材料参数识别试验时，往往需要制作一定纤维角度的试件，然后通过纯剪切试验来获得变形场信息从而进行参数识别。使用本发明通过调整夹具，无需制作一定纤维角度的试件即可获得适合参数识别的变形场。值得一提的是，本夹具在纯剪切模式下，完全可以完成ASTM中规定的复合材料I ο s i pe s cu试验，同时还可以做各项同性材料的剪切试验及其力学参数识别试验。
[0050]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:该夹具包括上夹具体和下夹具体;所述的上夹具体与试验机的加载部分连接，下夹具体与试验机云台连接；所述的上夹具体和下夹具体结构相同且成中心对称结构;所述的上、下夹具体均包括连接件(I)、夹持件(5)、夹紧机构;所述的连接件(I)连接试验机和夹持件(5);所述的夹持件(5)分为上下两部分，上部分与连接件(I)连接，且设置有限定角度机构，下部分和夹紧机构共同用于夹持测试件;所述的夹紧机构包括调节件和压紧件(6)，压紧件(6)通过调节机构将连接夹持件(5)上，夹持件(5)上设置有限定机构，用于限定压紧件(6)的位置，使其沿设定轨迹运动;压紧件(6)与夹持件(5)的接触面为斜面，且倾斜角度相同。2.根据权利要求1所述的一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:所述的连接件(I)的上部分为连接轴，上面设置有孔，套接在试验机的加载部分或云台上，并通过锁定销锁定。3.根据权利要求2所述的一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:所述的连接件(I)上还设置有锁紧机构，用于锁紧连接件(I)。4.根据权利要求3所述的一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:所述的锁紧机构为锁紧环(2)，通过螺纹连接在连接轴下部的凸台上。5.根据权利要求4所述的一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:连接件(I)下部分为开叉结构，开叉部分平行且上面设定有若干角度限定孔(3)，最优为两个角度限定孔(3)，两个角度限定孔(3)中心连线与连接轴中心线平行。6.根据权利要求1或5所述的一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:夹持件(5)上部的有若干组角度定位孔(4)，每组定位孔(4)位置与限定孔相对应，通过连接销将连接件(I)与夹持件连接。7.根据权利要求6所述的一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:所述的定位孔(4)有三组，每组孔中线连线之间的夹角相同；当连接件(I)连接中间一组定位孔(4)时，夹持件(5)的底边成水平;夹持件(5)上部为圆弧形，圆弧与三组定位孔(4)中心所在圆同心。8.根据权利要求7所述的一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:所述的夹持件(5)上，压紧件的限定机构为限定槽或限定凸起；当所述的限定机构为限定槽时，压紧件(6)可在限定槽内滑动，当限定机构为限定凸起时，压紧件(6)与夹持件(5)的接触面上对应设置有槽。9.根据权利要求8所述的一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:所述的夹持件(5)底部还设置有台阶形紧固件(9)，台阶形紧固件(9)通过螺栓连接夹持件(5)，台阶形紧固件(9)上还设置有螺纹孔，孔内安装有螺栓。10.根据权利要求1或9所述的一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，其特征在于:调节机构为调节螺栓(7)，调节螺栓(7)穿过夹持件(5)上的孔，连接压紧件(6)。
【专利摘要】本发明公开一种用于复合材料参数识别的多功能剪切试验夹具，包括上夹具体和下夹具体；上夹具体与试验机加载部分连接，下夹具体与试验机云台连接；上、下夹具体结构相同且成中心对称；上、下夹具体均包括连接件(1)、夹持件(5)、夹紧机构；连接件(1)连接试验机和夹持件(5)；夹持件(5)分上下两部分，上部分与连接件(1)连接，且设置有限定角度机构，下部分和夹紧机构共同用于夹持试件；夹紧机构包括调节件和压紧件(6)，压紧件(6)通过调节机构连接夹持件(5)，夹持件(5)上设置有限定机构，用于限定压紧件的位置，使其沿设定轨迹运动。具有重量轻、操作简单、易于拆卸的优点，且能实现纯剪切、拉-剪、压-剪组合加载。
【IPC分类】G01N3/04, G01N3/24
【公开号】CN105628496
【申请号】CN201610166104
【发明人】潘兵, 张中亚
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月22日