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剪切試驗(yàn)中壓剪和拉剪有什么區(qū)別?

閱讀:459      發(fā)布時(shí)間:2025-5-11
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在剪切試驗(yàn)中,壓剪和拉剪是兩種不同的加載方式,其核心區(qū)別在于施力方向和應(yīng)用場(chǎng)景:

 

一、施力方向與力學(xué)機(jī)制

1、壓剪試驗(yàn):通過(guò)施加垂直于材料表面的 壓力 與平行于剪切面的 剪切力 復(fù)合作用,模擬材料在壓縮狀態(tài)下承受剪切應(yīng)力的場(chǎng)景(如螺栓連接、鉚接結(jié)構(gòu))。

2、拉剪試驗(yàn):通過(guò) 拉伸載荷 誘導(dǎo)剪切面產(chǎn)生剪切應(yīng)力,適用于評(píng)估材料在拉伸狀態(tài)下抵抗剪切破壞的能力(如粘合劑接頭、搭接接頭)。

 

二、典型應(yīng)用領(lǐng)域

1、壓剪試驗(yàn):

2、建筑材料:混凝土、巖石的抗剪強(qiáng)度測(cè)試(如橋梁支座、地基穩(wěn)定性分析)。

3、復(fù)合材料:評(píng)估層合板或纖維增強(qiáng)材料在壓縮-剪切復(fù)合載荷下的分層失效行為。

4、拉剪試驗(yàn):

5、航空航天:飛機(jī)蒙皮與骨架粘接接頭的抗剪性能驗(yàn)證。

6、醫(yī)療器械:手術(shù)縫合線、金屬骨釘與骨組織的結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試。

 

三、設(shè)備與夾具設(shè)計(jì)

1、壓剪試驗(yàn):需使用 壓力試驗(yàn)機(jī) 搭配專(zhuān)用剪切夾具,如楔形夾具或IITRI夾具,確保垂直壓力與剪切力同步施加。

2、拉剪試驗(yàn):采用 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) 配合拉伸夾具,通過(guò)拉伸載荷間接產(chǎn)生剪切應(yīng)力(例如搭接試樣單軸拉伸)。

 

四、測(cè)試參數(shù)與結(jié)果分析

1、壓剪試驗(yàn):重點(diǎn)關(guān)注 垂直壓力與剪切力比值 對(duì)材料破壞模式的影響,常用于計(jì)算剪切模量(G)和抗剪強(qiáng)度(τ_max)。

2、拉剪試驗(yàn):通過(guò)拉伸載荷和剪切位移計(jì)算 剪切強(qiáng)度,并分析界面滑移或斷裂特征(如粘合劑的內(nèi)聚破壞或界面剝離)。

 

五、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

1、壓剪試驗(yàn):參考ASTM C273(復(fù)合材料層間剪切)或ISO 14129(纖維增強(qiáng)塑料剪切性能)。

2、拉剪試驗(yàn):遵循ASTM D3164(粘合劑拉伸剪切強(qiáng)度)或ISO 4587(塑料粘接接頭剪切測(cè)試)

 


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