CN113959866A - 一种剪切性能测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剪切性能测试装置及测试方法，测试装置包括第一夹紧机构、第二夹紧机构、驱动机构以及拍摄机构；第一夹紧机构包括第一固定座及第一压块，第一固定座开设有第一安装槽，第一压块设于第一安装槽内并与第一固定座可拆卸连接，第一压块与第一安装槽限定形成有用于夹紧样品的第一端的第一夹紧间隙；第二夹紧机构包括第二固定座及第二压块，第二固定座开设有第二安装槽，第二压块设于第二安装槽内并与第二固定座可拆卸连接，第二压块与第二安装槽限定形成有用于夹紧样品的第二端的第二夹紧间隙；驱动机构用于驱动第一固定座与第二固定座相反移动。本发明能够准确测试物体在高速状态下的剪切性能，操作简单便捷。

Description

一种剪切性能测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及力学性能测试技术领域，特别是涉及一种剪切性能测试装置及测试方法。

背景技术

剪切变形是指物体受到与其截面平行、相距很近、大小相等、方向相反的一对外力作用时，以使物体横截面发生相对错动的变形。发生剪切变形的横截面称为剪切面，剪切面平行于外力方向，挤压面垂直于外力方向。剪切性能包括剪切应力、剪切应变、及剪切模量等，测试物体的剪切应变及剪切模量在研究物体的刚性具有重要意义。

目前，物体在准静态下(测试速度一般为1～10mm/min)的剪切应变及剪切模量的测试技术较为成熟，而物体在高速状态(速度一般在200mm/min以上)下的测试研究较少，主要难点在于难以精准测量物体在高速状态下单位时间内的剪切形变量，测量误差较大，导致难以对物体的剪切性能进行全面测量，难以对物体进行更为全面的全工况评价。

发明内容

本发明的目的是提供一种剪切性能测试装置，其能够准确测试物体在高速状态下的剪切性能，操作简单便捷，对物体夹紧稳定且不易松动，紧固性及可靠性高。此外，本发明的目的是还提供了一种剪切性能测试方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种剪切性能测试装置，其用于测试样品的剪切应变，所述样品的表面布设有散斑，所述剪切性能测试装置包括：

第一夹紧机构，所述第一夹紧机构包括第一固定座及第一压块，所述第一固定座开设有第一安装槽，所述第一压块设于所述第一安装槽内并与所述第一固定座可拆卸连接，所述第一压块与所述第一安装槽的槽底限定形成有用于夹紧样品的第一端的第一夹紧间隙；

第二夹紧机构，所述第二夹紧机构包括第二固定座及第二压块，所述第二固定座开设有第二安装槽，所述第二压块设于所述第二安装槽内并与所述第二固定座可拆卸连接，所述第二压块与所述第二安装槽的槽底限定形成有用于夹紧样品的第二端的第二夹紧间隙；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述第一固定座与所述第二固定座相反移动；以及

拍摄机构，所述拍摄机构用于拍摄样品表面的散斑图像。

在一些实施方式中，所述第一固定座包括第一竖直段及第一水平段，所述第一竖直段的第一端与所述第一水平段的第一端固定连接，所述第一安装槽开设于所述第一竖直段上；

所述第二固定座包括第二竖直段及第二水平段，所述第二竖直段的第一端与所述第二水平段的第一端固定连接，所述第二安装槽开设于所述第二竖直段上；

其中，所述第一竖直段的第二端抵接至所述第二水平段的第二端，所述第二竖直段的第二端抵接至所述第一水平段的第二端，所述第一安装槽与所述第二安装槽相向对置；所述驱动机构用于驱动所述第一水平段及所述第二水平段沿上下方向相反移动。

在一些实施方式中，所述第一竖直段的第二端向外延伸有第一定位柱，所述第二水平段的第二端开设有与所述第一定位柱配合定位的第一定位孔；所述第二竖直段的第二端向外延伸有第二定位柱，所述第一水平段的第二端开设有与所述第二定位柱配合定位的第二定位孔。

在一些实施方式中，所述第一安装槽的槽底上设有用于支撑样品第一端的第一水平台，所述第二安装槽的槽底上设有用于支撑样品第二端的第二水平台，所述第一水平台与所述第二水平台相向对置以用于使样品处于水平位置。

在一些实施方式中，还包括对中针，所述第一水平段的第二端的外壁开设有与所述第二定位孔连通的对中孔，所述第二定位柱开设有穿孔，所述对中针依次穿过所述对中孔及所述穿孔。

在一些实施方式中，所述第一水平段的外壁中部设有第一垂直参考线，所述第二水平段的外壁中部设有与所述第一垂直参考线共线的第二垂直参考线。

在一些实施方式中，所述驱动机构为拉伸液压机，所述拉伸液压机包括机座及活塞杆，所述第一水平段设有与所述机座固定连接的固定螺纹件，所述第二水平段设有与所述活塞杆固定连接的固定端。

在一些实施方式中，所述第一压块通过第一锁紧螺纹件与所述第一安装槽的槽底螺纹连接，所述第二压块通过第二锁紧螺纹件与所述第二安装槽的槽底螺纹连接。

在一些实施方式中，所述拍摄机构为CCD相机。

本发明的一种剪切性能测试装置与现有技术相比，其有益效果在于：

采用第一夹紧机构及第二夹紧机构分别牢靠地夹紧样品的两端，驱动机构以一定应力及较高的速度驱动第一固定座及第二固定座朝两个相反的方向移动，以使样品在高速状态下发生剪切变形，在样品发生剪切变形的过程中，拍摄机构实时拍摄样品表面的散斑图像并储存，最后将散斑图像导出并经过图像分析系统处理后通过计算散斑沿时间戳发生位置变化以生成剪切应变与时间的变化曲线，并根据该曲线与驱动机构的应力变化计算出剪切模量，从而准确测试了样品在高速状态下的剪切性能，操作简单，稳定性、调节性及可靠性较高，同时采用DIC技术有利于提高对样品的剪切变形的测试精确度。

此外，为了实现上述目的，本发明提供了一种剪切性能测试方法，包括以下步骤：

S1、在样品的中央位置的两侧分别加工有凹部，且在凹部的周边制作有散斑；

S2、采用第一夹紧机构及第二夹紧机构分别夹紧样品的两端，其中，所述第一夹紧机构及所述第二夹紧机构分别包括固定座及压块，所述固定座开设有安装槽，所述压块设于所述安装槽内并通过锁紧螺纹件与所述固定座螺纹连接，所述压块与所述安装槽的槽底限定形成有用于夹紧样品的夹紧间隙；

S3、在样品的凹部建立虚拟引伸计，其中，虚拟引伸计包括沿+45°延伸的第一方向及沿－45°延伸的第二方向；

S4、采用拉伸液压机以预定速度及应力驱动第一夹紧机构与第二夹紧机构相反移动，同时采用CCD相机拍摄样品在单位时间内的散斑图像并储存；

S5、计算散斑在单位时间内沿第一方向的剪切应变ε1与沿第二方向的剪切应变ε2，剪切应变ε1及ε2叠加后形成样品在单位时间内的剪切应变ε，再根据剪切应变ε与拉伸液压机在单位时间内的应力变化值△σ来计算获得剪切模量E。

附图说明

图1是本发明一些实施例的剪切性能测试装置的使用状态图，图中省略显示拍摄机构；

图2是本发明一些实施例的剪切性能测试装置的结构示意图，图中省略显示驱动机构；

图3是图2的正视图，图中省略显示拍摄机构；

图4是图2的侧面爆炸图；

图5是本发明一些实施例的样品的结构示意图；

图中，

1、样品；11、凹部；

2、第一夹紧机构；21、第一固定座；211、第一竖直段；211a、第一安装槽；211b、第一定位柱；211c、第一水平台；212、第一水平段；212a、第二定位孔；212b、对中孔；212c、第一垂直参考线；212d、固定螺纹件；22、第一压块；

3、第二夹紧机构；31、第二固定座；311、第二竖直段；311a、第二安装槽；311b、第二定位柱；312、第二水平段；312a、第一定位孔；312b、第二垂直参考线；312c、固定端；32、第二压块；

4、驱动机构；41、机座；42、活塞杆；

5、拍摄机构；

6、对中针；

7、第一锁紧螺纹件；

8、第二锁紧螺纹件；

9、准静态固定螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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发明中的具体含义。

在本发明中，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，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

请参考图1－4，本发明实施例1提供了一种剪切性能测试装置，其用于测试样品1的剪切应变，样品1的表面布设有散斑(图中未显示)，剪切性能测试装置包括第一夹紧机构2、第二夹紧机构3、驱动机构4以及拍摄机构5；第一夹紧机构2包括第一固定座21及第一压块22，第一固定座21开设有第一安装槽211a，第一压块22设于第一安装槽211a内并与第一固定座21可拆卸连接，第一压块22与第一安装槽211a的槽底限定形成有用于夹紧样品1的第一端的第一夹紧间隙；第二夹紧机构3包括第二固定座31及第二压块32，第二固定座31开设有第二安装槽311a，第二压块32设于第二安装槽311a内并与第二固定座31可拆卸连接，第二压块32与第二安装槽311a的槽底限定形成有用于夹紧样品1的第二端的第二夹紧间隙；驱动机构4用于驱动第一固定座21与第二固定座31相反移动；拍摄机构5用于拍摄样品1表面的散斑图像。

基于上述方案，采用第一夹紧机构2及第二夹紧机构3分别牢靠地夹紧样品1的两端，驱动机构4以一定应力及较高的速度驱动第一固定座21及第二固定座31朝两个相反的方向移动，以使样品1在高速状态下发生剪切变形，在样品1发生剪切变形的过程中，拍摄机构5实时拍摄样品1表面的散斑图像并储存，最后将散斑图像导出并经过图像分析系统处理后通过计算散斑沿时间戳发生位置变化以生成剪切应变与时间的变化曲线，并根据该曲线与驱动机构4的应力变化计算出剪切模量，从而准确测试了样品1在高速状态下的剪切性能，操作简单，稳定性、调节性及可靠性较高，同时采用DIC技术有利于提高对样品1的剪切变形的测试精确度。

作为本发明的一种实施方式，请参考图2－4，第一固定座21包括第一竖直段211及第一水平段212，第一竖直段211的第一端与第一水平段212的第一端固定连接，第一安装槽211a开设于第一竖直段211上；第二固定座31包括第二竖直段311及第二水平段312，第二竖直段311的第一端与第二水平段312的第一端固定连接，第二安装槽311a开设于第二竖直段311上；其中，第一竖直段211的第二端抵接至第二水平段312的第二端，第二竖直段311的第二端抵接至第一水平段212的第二端，第一安装槽211a与第二安装槽311a相向对置；驱动机构4用于驱动第一水平段212及第二水平段312沿上下方向相反移动。其中，第一竖直段211与第一水平段212为一体成型结构、第二竖直段311与第二水平段312为一体成型结构，以提高第一固定座21与第二固定座31的整体结构强度。第一固定座21与第二固定座31围合成一个方框状结构，其中第一竖直段211与第二竖直段311相对间隔一个适宜的距离，样品1夹持于第一竖直段211与第二竖直段311之间并发生剪切变形，其中散斑布设于样品1上位于第一竖直段211与第二竖直段311之间的区域，以使拍摄机构5获取该散斑图像。进一步地，第一安装槽211a的左、右两侧分别贯穿于第一竖直段211的左、右两外侧、第二安装槽311a的左、右两侧分别贯穿于第二竖直段311的左、右两外侧、以使样品1可以从第一安装槽211a的左侧开口或第二安装槽311a的右侧开口插入第一夹紧间隙及第二夹紧间隙后进行夹紧。

进一步地，请参考图3，第一竖直段211的第二端向外延伸有第一定位柱211b，第二水平段312的第二端开设有与第一定位柱211b配合定位的第一定位孔312a；第二竖直段311的第二端向外延伸有第二定位柱311b，第一水平段212的第二端开设有与第二定位柱311b配合定位的第二定位孔212a。第一定位柱211b及第二定位柱311b可以为圆柱体或方柱体或棱柱体等，此处不作限定，第一定位孔312a及第二定位孔212a的形状分别与第一定位柱211b及第二定位柱311b的形状相适配。如此第一定位柱211b与第一定位孔312a配合定位、第二定位柱311b与第二定位孔212a配合定位，以确保夹紧后的样品1与第一水平段212及第二水平段312位于同一平面上，当驱动机构4驱动第一水平段212及第二水平段312沿上下方向相反移动时，确保样品1承受的是两个上下方向相反的两个作用力，从而使样品1发生剪切变形。

进一步地，在一些实施方式中，请参考图4，第一安装槽211a的内壁上设有用于支撑样品1第一端的第一水平台211c，第二安装槽311a的内壁上设有用于支撑样品1第二端的第二水平台(图中未显示)，第一水平台211c与第二水平台相向对置以用于使样品1处于水平位置。其中，当样品1夹紧前，第一水平台211c与第二水平台位于同一水平高度上，以使样品1插入第一夹紧间隙及第二夹紧间隙后样品1处于水平状态，从而使样品1在发生剪切变形前处于垂直水平状态，确保样品1承受的两个相反作用力的方向与第一水平段212及第二水平段312的两个相反作用力的方向相同。

在一些实施方式中，请参考图3，为了方便测试员调整第一水平台211c与第二水平台位于同一水平高度上，本发明的剪切性能测试装置还包括对中针6，第一水平段212的第二端的外壁开设有与第二定位孔212a连通的对中孔212b，第二定位柱311b开设有穿孔(图中未显示)，对中针6依次穿过对中孔212b及穿孔。如此对中针6依次穿过对中孔212b及穿孔来确保第一水平台211c与第二水平台位于同一水平高度，随后将样品1的两端分别插入第一夹紧间隙及第二夹紧间隙后进行夹紧，最后在驱动机构4驱动第一水平段212及第二水平段312沿上下方向相反移动前需要将对中针6拔出。

在一些实施方式中，请参考图2、3，第一水平段212的外壁中部设有第一垂直参考线212c，第二水平段312的外壁中部设有与第一垂直参考线212c共线的第二垂直参考线312b。其中，请参考图5，样品1的中部预设有发生剪切变形的凹部11，当样品1受到上下方向的相反作用力时，样品1沿凹部11发生剪切变形后断裂，同时散斑均匀分布于凹部11周围。当样品1夹紧过程中，调整第一垂直参考线212c、凹部11的中部、第二垂直参考线312b三者位于同一垂直线上，以确保凹部11位于拍摄机构5的拍摄范围内，从而拍摄获得样品1表面的散斑图像。

在一些实施方式中，请参考图1－2，驱动机构4为拉伸液压机，具体地，拉伸液压机包括机座41及活塞杆42，第一水平段212设有与机座41固定连接的固定螺纹件212d，第二水平段312设有与活塞杆42固定连接的固定端312c。具体地，驱动机构4例如为ZWICK高速拉伸机。相应地，第一水平段212开设有与固定螺纹件212d螺纹连接的螺纹孔，螺纹孔的数量可以为两个，固定螺纹件212d相应设有两个，以提高第一水平段212与机座41之间的连接稳定性。固定端312c可以呈杆状体，其可采用螺接或卡接或套接或其他连接方式与活塞杆42实现固定连接。

在一些实施方式中，请参考图2－4，第一压块22通过第一锁紧螺纹件7与第一安装槽211a的槽底螺纹连接，第二压块32通过第二锁紧螺纹件8与第二安装槽311a的槽底螺纹连接。第一锁紧螺纹件7及第二锁紧螺纹件8分别为螺栓或螺钉，第一安装槽211a的槽底及第二安装槽311a的槽底分别开设有螺纹孔。例如第一锁紧螺纹件7及第二锁紧螺纹件8的数量分别为两个，以提高第一压块22在第一安装槽211a、第二压块32在第二安装槽311a中的连接稳定性，从而提高对样品1的夹紧稳定性。

在一些实施方式中，拍摄机构5为CCD相机。CCD相机内部设有CCD(电荷耦合元件)，CCD能够把光学影像转化为数字信号进行存储及转移，目的将拍摄散斑图像后转化成数字信号后导出计算。进一步地，可以采用光源照射于散斑上以提高散斑的清晰度，方便CCD相机对散斑进行拍摄。

进一步地，散斑图像的图像分析处理具体如下：请参考图1－5，建立一个虚拟引伸计(+45°及－45°)，将样品1的凹部11置于虚拟引伸计的中部，在驱动机构4驱动第一水平段212与第二水平段312相反移动的过程中，样品1上的散斑的位置随时间发生变化，通过计算样品在单位时间内散斑位置相对+45°的剪切应变ε1及相对－45°的剪切应变ε2，ε1与ε2叠加后形成样品1的剪切应变ε，利用剪切应变ε与时间生成剪切应变曲线图。同时，导出拉伸液压机随时间变化的应力值σ，样品1在单位时间内的应力值变化△σ除以单位时间内的剪切应变变化△ε获得剪切模量E，利用剪切模量E与时间生成剪切模量曲线图，便于测试员直观观察样品1的剪切性能。

需要说明的是，本发明的剪切性能测试装置还能用于测试准静态下的剪切性能，具体请参考图3，在第一水平段212及第二水平段312上分别连接有准静态固定螺栓9，第一水平段212与第二水平段312分别通过准静态固定螺栓9与常规拉伸机进行装配以实现测试准静态下的剪切性能。

综上，本发明实施例1提供一种剪切性能测试装置，其采用第一夹紧机构2及第二夹紧机构3分别牢靠地夹紧样品1的两端，驱动机构4以一定应力及较高的速度驱动第一固定座21及第二固定座31朝两个相反的方向移动，以使样品1在高速状态下发生剪切变形，在样品1发生剪切变形的过程中，拍摄机构5实时拍摄样品1表面的散斑图像并储存，最后将散斑图像导出并经过图像分析系统处理后通过计算散斑沿时间戳发生位置变化以生成剪切应变与时间的变化曲线，并根据该曲线与驱动机构4的应力变化计算出剪切模量，从而准确测试了样品1在高速状态下的剪切性能，操作简单，稳定性、调节性及可靠性较高，同时采用DIC技术有利于提高对样品1的剪切变形的测试精确度。

实施例2

本发明实施例2公开了一种剪切性能测试方法，包括以下步骤：

S1、在样品的中央位置的两侧分别加工有凹部，且在凹部的周边制作有散斑。其中，例如采用激光照射于样品表面后使样品的表面分布有散斑，散斑可以沿凹部的附近分布，样品表面被激光照射后表面呈现颗粒状结构。

S2、采用第一夹紧机构及第二夹紧机构分别夹紧样品的两端，其中，第一夹紧机构及第二夹紧机构分别包括固定座及压块，固定座开设有安装槽，压块设于安装槽内并通过锁紧螺纹件与固定座螺纹连接，压块与安装槽的槽底限定形成有用于夹紧样品的夹紧间隙。具体地，先将样品的端部插入固定座与压块之间，转动锁紧螺纹件以驱动压块移动以减小夹紧间隙，使压块能够压紧于样品，从而实现对样品两端的夹紧固定作用。

S3、在样品的凹部建立虚拟引伸计，其中，虚拟引伸计包括沿+45°延伸的第一方向及沿－45°延伸的第二方向。

S4、采用拉伸液压机以预定速度及应力驱动第一夹紧机构与第二夹紧机构相反移动，同时采用CCD相机拍摄样品在单位时间内的散斑图像并储存。当拉伸液压机驱动第一夹紧机构与第二夹紧机构相反移动时，样品的凹部位置处受到一对方向相反的作用力以发生变形，从而使靠近凹部的散斑发生位移，通过CCD相机捕捉单位时间内散斑图像。

S5、计算散斑在单位时间内沿第一方向的剪切应变ε1与沿第二方向的剪切应变ε2，剪切应变ε1及ε2叠加后形成样品在单位时间内的剪切应变ε，再根据剪切应变ε与拉伸液压机在单位时间内的应力变化值△σ来计算获得剪切模量E。根据剪切应变ε与时间生成剪切应变曲线图、以及利用剪切模量E与时间生成剪切模量曲线图，便于测试员直观观察样品1的剪切性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种剪切性能测试装置，其用于测试样品的剪切应变，所述样品的表面布设有散斑，其特征在于，包括：

第一夹紧机构，所述第一夹紧机构包括第一固定座及第一压块，所述第一固定座开设有第一安装槽，所述第一压块设于所述第一安装槽内并与所述第一固定座可拆卸连接，所述第一压块与所述第一安装槽的槽底限定形成有用于夹紧样品的第一端的第一夹紧间隙；

第二夹紧机构，所述第二夹紧机构包括第二固定座及第二压块，所述第二固定座开设有第二安装槽，所述第二压块设于所述第二安装槽内并与所述第二固定座可拆卸连接，所述第二压块与所述第二安装槽的槽底限定形成有用于夹紧样品的第二端的第二夹紧间隙；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述第一固定座与所述第二固定座相反移动；以及

拍摄机构，所述拍摄机构用于拍摄样品表面的散斑图像。

2.如权利要求1所述的剪切性能测试装置，其特征在于，所述第一固定座包括第一竖直段及第一水平段，所述第一竖直段的第一端与所述第一水平段的第一端固定连接，所述第一安装槽开设于所述第一竖直段上；

所述第二固定座包括第二竖直段及第二水平段，所述第二竖直段的第一端与所述第二水平段的第一端固定连接，所述第二安装槽开设于所述第二竖直段上；

其中，所述第一竖直段的第二端抵接至所述第二水平段的第二端，所述第二竖直段的第二端抵接至所述第一水平段的第二端，所述第一安装槽与所述第二安装槽相向对置；所述驱动机构用于驱动所述第一水平段及所述第二水平段沿上下方向相反移动。

3.如权利要求2所述的剪切性能测试装置，其特征在于，所述第一竖直段的第二端向外延伸有第一定位柱，所述第二水平段的第二端开设有与所述第一定位柱配合定位的第一定位孔；所述第二竖直段的第二端向外延伸有第二定位柱，所述第一水平段的第二端开设有与所述第二定位柱配合定位的第二定位孔。

4.如权利要求3所述的剪切性能测试装置，其特征在于，所述第一安装槽的槽底上设有用于支撑样品第一端的第一水平台，所述第二安装槽的槽底上设有用于支撑样品第二端的第二水平台，所述第一水平台与所述第二水平台相向对置以用于使样品处于水平位置。

5.如权利要求4所述的剪切性能测试装置，其特征在于，还包括对中针，所述第一水平段的第二端的外壁开设有与所述第二定位孔连通的对中孔，所述第二定位柱开设有穿孔，所述对中针依次穿过所述对中孔及所述穿孔。

6.如权利要求2所述的剪切性能测试装置，其特征在于，所述第一水平段的外壁中部设有第一垂直参考线，所述第二水平段的外壁中部设有与所述第一垂直参考线共线的第二垂直参考线。

7.如权利要求2-6任一项所述的剪切性能测试装置，其特征在于，所述驱动机构为拉伸液压机，所述拉伸液压机包括机座及活塞杆，所述第一水平段设有与所述机座固定连接的固定螺纹件，所述第二水平段设有与所述活塞杆固定连接的固定端。

8.如权利要求1所述的剪切性能测试装置，其特征在于，所述第一压块通过第一锁紧螺纹件与所述第一安装槽的槽底螺纹连接，所述第二压块通过第二锁紧螺纹件与所述第二安装槽的槽底螺纹连接。

9.如权利要求1所述的剪切性能测试装置，其特征在于，所述拍摄机构为CCD相机。

10.一种剪切性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在样品的中央位置的两侧分别加工有凹部，且在凹部的周边制作有散斑；

S2、采用第一夹紧机构及第二夹紧机构分别夹紧样品的两端，其中，所述第一夹紧机构及所述第二夹紧机构分别包括固定座及压块，所述固定座开设有安装槽，所述压块设于所述安装槽内并通过锁紧螺纹件与所述固定座螺纹连接，所述压块与所述安装槽的槽底限定形成有用于夹紧样品的夹紧间隙；

S3、在样品的凹部建立虚拟引伸计，其中，虚拟引伸计包括沿+45°延伸的第一方向及沿－45°延伸的第二方向；

S4、采用拉伸液压机以预定速度及应力驱动第一夹紧机构与第二夹紧机构相反移动，同时采用CCD相机拍摄样品在单位时间内的散斑图像并储存；

S5、计算散斑在单位时间内沿第一方向的剪切应变ε1与沿第二方向的剪切应变ε2，剪切应变ε1及ε2叠加后形成样品在单位时间内的剪切应变ε，再根据剪切应变ε与拉伸液压机在单位时间内的应力变化值△σ来计算获得剪切模量E。

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