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剪切試驗中壓剪和拉剪有什么區(qū)別?

更新時間:2025-05-11      點擊次數(shù):552

在剪切試驗中,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)用場景:

 

一、施力方向與力學(xué)機制

1、壓剪試驗:通過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)力的場景(如螺栓連接、鉚接結(jié)構(gòu))。

2、拉剪試驗:通過 拉伸載荷 誘導(dǎo)剪切面產(chǎn)生剪切應(yīng)力,適用于評估材料在拉伸狀態(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:

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

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

4、拉剪試驗:

5、航空航天:飛機蒙皮與骨架粘接接頭的抗剪性能驗證。

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

 

三、設(shè)備與夾具設(shè)計

1、壓剪試驗:需使用 壓力試驗機 搭配專用剪切夾具,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:采用 萬能材料試驗機 配合拉伸夾具,通過拉伸載荷間接產(chǎn)生剪切應(yīng)力(例如搭接試樣單軸拉伸)。

 

四、測試參數(shù)與結(jié)果分析

1、壓剪試驗:重點關(guān)注 垂直壓力與剪切力比值 對材料破壞模式的影響,常用于計算剪切模量(G)和抗剪強度(τ_max)。

2、拉剪試驗:通過拉伸載荷和剪切位移計算 剪切強度,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:參考ASTM C273(復(fù)合材料層間剪切)或ISO 14129(纖維增強塑料剪切性能)。

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

 


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