CN117782793A - 一种双轴拉剪加载试验夹具及试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双轴拉剪加载试验夹具及试验方法，属于结构或材料的力学性能测试技术领域，包括：加载臂，多孔异形盘，滑动榫块和螺栓连接系统；其中，加载臂与多孔异形盘通过螺栓机械连接。滑动榫块根据试件厚度确定位置并通过螺栓与加载臂、多孔异形盘机械连接并固定。试件通过螺栓与多孔异形盘机械连接并固定。夹具中间露出间隙为试验件的力学性能考核部分。在试验过程中，根据试验要求安装双轴拉剪加载试验夹具和试件，并用拉伸试验机夹持夹具的上、下加载臂，便可进行力学性能测试工作。本发明提供的双轴拉剪加载试验夹具结构简单，试验方法可靠，可以进行针对复合材料层合板的拉伸、剪切以及多种载荷比的双轴拉剪力学性能试验测试。
Description
技术领域
本发明属于结构或材料的力学性能测试技术领域，特别涉及一种双轴拉剪加载试验夹具及试验方法，适用于复合材料层合板或其他板状结构。
背景技术
一般工程应用中，纤维增强复合材料所构成的部件多处于多种应力作用下的复杂应力状态中。并且，复合材料层合板通常只能承受较小的剪切载荷并由剪切应力主导破坏。如果剪应力与拉应力耦合，则抗剪强度进一步弱化。因此，纤维增强复合材料在拉应力和面内剪应力共同作用下的强度、破坏特征及疲劳特性对材料的有效设计具有重要意义。
针对材料的面内拉伸-剪切双轴试验，目前运用较多的为Arcan夹具。Arcan夹具由上下两部分的盘形机构以及中间的固定夹块组成，盘形机构装配于万能试验机，试验机对盘形机构施加拉伸，通过中间的固定夹块将拉伸载荷分解为平面内的拉伸与剪切载荷作用于试验件。
现有双轴拉伸-剪切试验夹具具有一定的局限性，如下所列：
(1)夹具及试样缺乏侧向运动的支撑，一个小的面外扰动就可能导致不稳定问题。(2)现有夹具只能对固定大小的试件进行加载。(3)多轴载荷工况往往伴随着疲劳工况，而现有Arcan夹具无法实现针对试验件的双轴疲劳加载。
发明内容
本发明为了能够更好地测试材料的双轴拉剪性能，进而提供一种双轴拉剪加载试验夹具，它能够灵活控制不同载荷比的双轴载荷施加，同时可以依据实际需要对试验件施加拉伸、剪切以及多种载荷比的双轴拉剪载荷，结构简单，便于操作，稳定可靠。
本发明提供的技术方案如下：
一种双轴拉剪加载试验夹具，其特征在于，所述的夹具包括两副相同的加载臂，即上加载臂1、下加载臂10；所述的上加载臂1、下加载臂10的一端为夹持端，分别与力学试验机的上夹头、下夹头连接；上加载臂1、下加载臂10的另一端与多孔异形盘7、滑动榫块连接；
所述的多孔异形盘7设置为四个，每两个多孔异形盘7为一组，两组多孔异形盘7旋转对称；试件6位于两组多孔异形盘7之间；试件6、两组多孔异形盘7交叠形成安装孔对应的夹持组件；
所述的滑动榫块设置为四个，即第一滑动榫块2，第二滑动榫块3，第三滑动榫块8，第四滑动榫块9，四个滑动榫块，每两个为一组：第一滑动榫块2，第二滑动榫块3为一组，与上加载臂1连接；第三滑动榫块8，第四滑动榫块9为一组，与下加载臂10连接；加载臂上开设有可供滑动榫块前后移动的滑槽，根据试件厚度调整在加载臂滑槽内的位置，确定位置后，滑动榫块与加载臂、多孔异形盘7连接固定，限制多孔异形盘7的面外偏转。
进一步，所述的多孔异形盘7上垂直板面加工有连接加载臂的多组第一安装孔以及固定试件的多组第二安装孔，多组第一安装孔使外力加载方向与单轴拉伸方向成不同角度，多孔异形盘通过螺栓连接件与加载臂、试件相连接；所述的多孔异形盘7上加工的是：使外力加载方向与单轴拉伸方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°，共七组的第一安装孔，所有第一安装孔的圆心位于以试验件的几何中心为圆心的圆弧上，每组第一安装孔包括六个通孔，在上、下异形盘各有三个相邻的通孔；每个工况先连接3个相邻孔的中间孔，固定好试件后再连接两侧的孔。
进一步，所述的第一安装孔包括孔101～孔122；使外力加载方向与单轴拉伸方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°，各角度对应的孔的组合为：
0°：孔103、孔104、孔105和孔114、孔115、孔116；
15°：孔104、孔105、孔106和孔115、孔116、孔117；
30°：孔105、孔106、孔107和孔孔116、孔117、孔118；
45°：孔106、孔107、孔108和孔117、孔118、孔119；
60°：孔107、孔108、孔109和孔118、孔119、孔120；
75°：孔108、孔109、孔110和孔119、孔120、孔121；
90°：孔109、孔110、孔111和孔120、孔121、孔122。
进一步，所述的多孔异形盘上加工的是：供不同尺寸试件安装的第二安装孔，每组第二安装孔上下对称，左右对称，按试验件尺寸选用，试验件的几何中心为对称中心；采用螺栓连接件连接多孔异形盘的第一安装孔与加载臂、滑动榫块，采用螺栓连接件连接多孔异形盘的第二安装孔与试件；所述的螺栓连接件包括第一螺栓连接系统4；第二螺栓连接系统5；所述的试件6、两组多孔异形盘7通过第二螺栓连接系统5实现连接；所述的加载臂、多孔异形盘、滑动榫块通过第一螺栓连接系统5实现连接。
进一步，所述的加载臂均有三个通孔，中间孔为双吊耳的形式，通过螺栓连接多孔异形盘7，两侧的孔为单吊耳的形式，配合滑动榫块连接固定多孔异形盘7；所述的加载臂与滑动榫块通过燕尾榫结构连接，加载臂上开设有可供滑动榫块前后移动的滑槽，滑动榫块头部设计为燕尾榫结构，保证加工精度，使得滑动榫块根据试件厚度在滑槽内自由前后移动。
本发明还公开一种双轴拉剪加载试验夹具的试验方法，其特征在于，试验方法为通过将加载臂与多孔异形盘不同组的第一安装孔固定连接，使外力加载方向与单轴拉伸成不同的角度，实施拉伸载荷试验工况以及拉伸-剪切双轴载荷试验工况，拉伸-剪切双轴载荷试验工况中：外力加载方向与单轴拉伸方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°。
进一步，所述的拉伸载荷试验工况为：
验机上夹头夹持上加载臂1，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔104，将试件放置在两个异形盘之间，通过三组紧固螺栓固定试验件上端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘7的孔103、孔105、加载臂两侧孔，锁紧固定。试验机下夹头夹持下加载臂10，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔115，随后控制下夹头移动至下方两个异形盘之间，使试件下端的安装孔与异形盘第二安装孔对齐，通过三组紧固螺栓固定试验件下端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的的孔114、孔116、加载臂两侧孔，锁紧固定；
至此拉伸载荷试验状态下的夹具装配已经完成，随后可根据试验需求，设置试验参数，通过控制试验机下端作动筒向下运动对试验件施加拉力。
进一步，所述的45°拉伸-剪切双轴载荷试验工况为：试验机上夹头夹持上加载臂1，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔107，将试件放置在两个异形盘之间，通过三组紧固螺栓固定试验件上端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔106、孔108、加载臂两侧孔，锁紧固定。试验机下夹头夹持下加载臂10，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔118，随后控制下夹头移动至下方两个异形盘之间，使试件下端的安装孔与异形盘第二安装孔对齐，通过三组紧固螺栓固定试验件下端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔117、孔119、加载臂两侧孔，锁紧固定；
至此拉伸-剪切双轴载荷试验状态下的夹具装配已经完成，随后根据试验需求，设置试验参数，通过控制试验机下端作动筒向下运动对试验件施加拉力。
进一步，所述的0°拉伸-剪切双轴载荷试验工况为：试验机上夹头夹持上加载臂1，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔104，将试件放置在两个异形盘之间，通过三组紧固螺栓固定试验件上端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔103、孔105、加载臂两侧孔，锁紧固定。试验机下夹头夹持下加载臂10，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔115，随后控制下夹头移动至下方两个异形盘之间，使试件下端的安装孔与异形盘第二安装孔对齐，通过三组紧固螺栓固定试验件下端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔114、孔116、加载臂两侧孔，锁紧固定；
进一步，15°、30°、60°、75°、90°拉伸-剪切双轴载荷试验工况与0°或45°的步骤除连接孔不一样，其他步骤相同。
本发明的发明点在于：一方面，一种双轴拉剪加载试验夹具包括：两副相同的加载臂，所述两加载臂的一端为夹持端，分别与力学试验机的上夹头、下夹头连接，另一端通过螺栓与多孔异形盘、滑动榫块连接；四个相同的多孔异形盘，每两个多孔异形盘为一组，试件夹在两个异形盘之间，交叠形成安装孔对应的夹持组件，多孔异形盘上垂直板面加工有多组连接加载臂的第一安装孔以及固定试件的第二安装孔，多组第一安装孔使外力加载方向与单轴拉伸方向成不同角度，多孔异形盘通过螺栓与加载臂、试件相连接；四个滑动榫块，每两个为一组，根据试件厚度调整在加载臂滑槽内的位置，确定位置后用螺栓与加载臂、多孔异形盘连接固定，限制异形盘的面外偏转。另一方面，一种双轴拉剪加载试验方法，采用第一方面所述的双轴拉剪加载试验装置实施，通过将加载臂与不同组的第一安装孔固定连接，使外力加载方向与单轴拉伸方向成不同角度，实施双轴拉剪加载试验。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明的滑动榫块能够保证纯面内载荷的施加，同时在试验过程中保证试验件工作区的对中。
(2)本发明的多孔异形盘有多个供不同尺寸的试件安装的第二安装孔，可对不同尺寸的试件进行试验。
(3)本发明的试验夹具设计简单合理、强度高，整体结构易于加工，同时整套夹具采用标准螺栓连接，安装方便，拆卸简单。
(4)本发明提供的一种双轴拉剪加载试验夹具及试验方法，不需要其他结构部件，可以直接配合万能材料试验机进行不同载荷比的双轴拉剪试验，且使用方法简单。
附图说明
图1为本发明中夹具结构的立体结构示意图；
图2为夹具结构的的爆炸分解图；
图3为本发明中加载臂的轴测图；
图4为本发明中滑动榫块的轴测图；
图5为本发明中多孔异形盘和试件连接的平面受力示意图；
图6为本发明中夹具拉伸-剪切载荷状态下的立体结构示意图；
图7为本发明示例中试件的平面结构示意图；
其中，1-上加载臂，2-第一滑动榫块，3-第二滑动榫块，4-第一螺栓连接系统，5-第二螺栓连接系统，6-试件，7-多孔异形盘，8-第三滑动榫块，9-第四滑动榫块，10-下加载臂。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示，本发明的装置中共有四块相同的多孔异形盘7，每两个多孔异形盘为一组，交叠形成安装孔对应的夹持组件，多孔异形盘7上垂直板面加工有多组连接加载臂的第一安装孔以及固定试件的第二安装孔，多组第一安装孔使外力加载方向与单轴拉伸方向成不同角度，多孔异形盘通过螺栓与加载臂、试件相连接。
具体的，包括两副相同的上加载臂1、下加载臂10，所述两加载臂的一端为夹持端，分别与力学试验机的上夹头、下夹头连接，另一端通过螺栓与多孔异形盘、滑动榫块连接；四个相同的多孔异形盘7，每两个多孔异形盘为一组，试件夹在两个多孔异形盘7之间，交叠形成安装孔对应的夹持组件，多孔异形盘7上垂直板面加工有多组连接加载臂的第一安装孔以及固定试件的第二安装孔，多组第一安装孔使外力加载方向与单轴拉伸方向成不同角度，多孔异形盘通过螺栓与加载臂、试件相连接，试件如图7所示；
四个滑动榫块(第一滑动榫块2，第二滑动榫块3，第三滑动榫块8，第四滑动榫块9)，每两个为一组，根据试件厚度调整在加载臂滑槽内的位置，确定位置后用螺栓与加载臂、多孔异形盘连接固定，限制异形盘的面外偏转。
如图3、4所示，加载臂与滑动榫块通过燕尾榫结构连接，加载臂上开设有可供滑动榫块前后移动的滑槽，滑动榫块头部设计为燕尾榫结构，保证加工精度，使得滑动榫块可以根据试件厚度在滑槽内自由前后移动。
如图5所示，所述多孔异形盘上加工有使外力加载方向与单轴拉伸方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°共七组第一安装孔，所有第一安装孔的圆心位于以试验件的几何中心为圆心的圆弧上，每组第一安装孔包括三个相邻的通孔。各组第一安装孔的孔径尺寸均相同，方便安装。多孔异形盘上加工有供不同尺寸试件安装的第二安装孔，每组第二安装孔上下对称，左右对称，按试验件尺寸选用，试验件的几何中心为对称中心。加载臂有三个通孔，中间孔为双吊耳的形式，通过螺栓连接异形盘，两侧的孔为单吊耳的形式，配合滑动榫块连接固定异形盘。所述加载臂与滑动榫块通过燕尾榫结构连接，加载臂上开设有可供滑动榫块前后移动的滑槽，滑动榫块头部设计为燕尾榫结构，保证加工精度，使得滑动榫块可以根据试件厚度在滑槽内自由前后移动。
所述的多孔异形盘(7)上加工的是：使外力加载方向与单轴拉伸方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°，共七组的第一安装孔，所有第一安装孔的圆心位于以试验件的几何中心为圆心的圆弧上，每组第一安装孔包括六个通孔，在上、下异形盘各有三个相邻的通孔；每个工况先连接3个相邻孔的中间孔，固定好试件后再连接两侧的孔。
进一步，所述的第一安装孔包括孔(101)～孔(122)；使外力加载方向与单轴拉伸方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°，各角度对应的孔的组合为：
0°：孔103、孔104、孔105和孔114、孔115、孔116；
15°：孔104、孔105、孔106和孔115、孔116、孔117；
30°：孔105、孔106、孔107和孔孔116、孔117、孔118；
45°：孔106、孔107、孔108和孔117、孔118、孔119；
60°：孔107、孔108、孔109和孔118、孔119、孔120；
75°：孔108、孔109、孔110和孔119、孔120、孔121；
90°：孔109、孔110、孔111和孔120、孔121、孔122。
如图1所示，采用螺栓连接件连接多孔异形盘的第一安装孔与加载臂，采用螺栓连接件连接多孔异形盘的第二安装孔与试件；所述的螺栓连接件包括第一螺栓连接系统4；第二螺栓连接系统5；所述的试件6、两组多孔异形盘7通过第二螺栓连接系统5实现连接；所述的加载臂、多孔异形盘、滑动榫块通过第一螺栓连接系统5实现连接。(所述的螺栓连接件成套使用的螺母、垫片，螺栓的外径等于安装孔的外径)
本发明双轴拉剪加载试验装置实施，通过将加载臂、滑动榫块与多孔异形盘不同组的第一安装孔固定连接，使外力加载方向与单轴拉伸成不同的角度，实施双轴拉剪加载试验。所述的多孔异形盘7上垂直板面加工有多组连接加载臂、滑动榫块的多组第一安装孔(即图5中孔101～孔122，所述的孔101～孔122在多孔异形盘7上均匀周向分布，各个孔之间相隔15度)以及固定试件的多组个第二安装孔，多组第一安装孔使外力加载方向与单轴拉伸方向成不同角度，多孔异形盘通过螺栓连接件与加载臂、试件相连接。
具体包括以下：
一、拉伸载荷试验工况：
试验机上夹头夹持，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的104孔，将试件放置在两个异形盘之间，通过三组紧固螺栓固定试验件上端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的的103孔、105孔、加载臂两侧孔，锁紧固定。试验机下夹头夹持下加载臂10，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔115，随后控制下夹头移动至下方两个异形盘之间，使试件下端的安装孔与异形盘第二安装孔对齐，通过三组紧固螺栓固定试验件下端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔114、孔116、加载臂两侧孔，锁紧固定。
至此拉伸载荷试验状态下的夹具装配已经完成，随后可根据试验需求，设置试验参数，通过控制试验机下端作动筒向下运动对试验件施加拉力。
二、拉伸-剪切双轴载荷试验工况
选择45°拉伸-剪切双轴载荷试验工况进行说明(如图6所示)。
试验机上夹头夹持，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔107，将试件放置在两个异形盘之间，通过三组紧固螺栓固定试验件上端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔106、孔108、加载臂两侧孔，锁紧固定。试验机下夹头夹持下加载臂10，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的118孔，随后控制下夹头移动至下方两个异形盘之间，使试件下端的安装孔与异形盘第二安装孔对齐，通过三组紧固螺栓固定试验件下端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔117、孔119、加载臂两侧孔，锁紧固定。
至此拉伸-剪切双轴载荷试验状态下的夹具装配已经完成，随后可根据试验需求，设置试验参数，通过控制试验机下端作动筒向下运动对试验件施加拉力。
选择0°拉伸-剪切双轴载荷试验工况进行说明。
试验机上夹头夹持上加载臂1，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔104，将试件放置在两个异形盘之间，通过三组紧固螺栓固定试验件上端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔103、孔105、加载臂两侧孔，锁紧固定。试验机下夹头夹持下加载臂10，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔115，随后控制下夹头移动至下方两个异形盘之间，使试件下端的安装孔与异形盘第二安装孔对齐，通过三组紧固螺栓固定试验件下端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔114、孔116、加载臂两侧孔，锁紧固定；
15°、30°、60°、75°、90°拉伸-剪切双轴载荷试验工况与0°或45°的步骤除连接孔不一样，其他步骤相同。
以上结合具体实施方式和实施例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种双轴拉剪加载试验夹具，其特征在于，所述的夹具包括两副相同的加载臂，即上加载臂(1)、下加载臂(10)；所述的上加载臂(1)、下加载臂(10)的一端为夹持端，分别与力学试验机的上夹头、下夹头连接；上加载臂(1)、下加载臂(10)的另一端与多孔异形盘(7)、滑动榫块连接；
所述的多孔异形盘(7)设置为四个，每两个多孔异形盘(7)为一组，两组多孔异形盘(7)旋转对称；试件(6)位于两组多孔异形盘(7)之间；试件(6)、两组多孔异形盘(7)交叠形成安装孔对应的夹持组件；
所述的滑动榫块设置为四个，即第一滑动榫块(2)，第二滑动榫块(3)，第三滑动榫块(8)，第四滑动榫块(9)，四个滑动榫块，每两个为一组：第一滑动榫块(2)，第二滑动榫块(3)为一组，与上加载臂(1)连接；第三滑动榫块(8)，第四滑动榫块(9)为一组，与下加载臂(10)连接；加载臂上开设有可供滑动榫块前后移动的滑槽，根据试件厚度调整在加载臂滑槽内的位置，确定位置后，滑动榫块与加载臂、多孔异形盘(7)连接固定，限制多孔异形盘(7)的面外偏转。
2.根据权利要求1所述的一种双轴拉剪加载试验夹具，其特征在于，所述的多孔异形盘(7)上垂直板面加工有连接加载臂的多组第一安装孔以及固定试件的多组第二安装孔，多组第一安装孔使外力加载方向与单轴拉伸方向成不同角度，多孔异形盘通过螺栓连接件与加载臂、试件相连接；所述的多孔异形盘(7)上加工的是：使外力加载方向与单轴拉伸方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°，共七组的第一安装孔，所有第一安装孔的圆心位于以试验件的几何中心为圆心的圆弧上，每组第一安装孔包括六个通孔，在上、下异形盘各有三个相邻的通孔；每个工况先连接3个相邻孔的中间孔，固定好试件后再连接两侧的孔。
3.根据权利要求2所述的一种双轴拉剪加载试验夹具，其特征在于，所述的第一安装孔包括孔(101)～孔(122)；使外力加载方向与单轴拉伸方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°，各角度对应的孔的组合为：
0°：孔(103)、孔(104)、孔(105)和孔(114)、孔(115)、孔(116)；
15°：孔(104)、孔(105)、孔(106)和孔(115)、孔(116)、孔(117)；
30°：孔(105)、孔(106)、孔(107)和孔孔(116)、孔(117)、孔(118)；
45°：孔(106)、孔(107)、孔(108)和孔(117)、孔(118)、孔(119)；
60°：孔(107)、孔(108)、孔(109)和孔(118)、孔(119)、孔(120)；
75°：孔(108)、孔(109)、孔(110)和孔(119)、孔(120)、孔(121)；
90°：孔(109)、孔(110)、孔(111)和孔(120)、孔(121)、孔(122)。
4.根据权利要求2所述的一种双轴拉剪加载试验夹具，其特征在于，所述的多孔异形盘上加工的是：供不同尺寸试件安装的第二安装孔，每组第二安装孔上下对称，左右对称，按试验件尺寸选用，试验件的几何中心为对称中心；采用螺栓连接件连接多孔异形盘的第一安装孔与加载臂、滑动榫块，采用螺栓连接件连接多孔异形盘的第二安装孔与试件；所述的螺栓连接件包括第一螺栓连接系统(4)；第二螺栓连接系统(5)；所述的试件(6)、两组多孔异形盘(7)通过第二螺栓连接系统(5)实现连接；所述的加载臂、多孔异形盘、滑动榫块通过第一螺栓连接系统(5)实现连接。
5.根据权利要求1所述的一种双轴拉剪加载试验夹具，其特征在于，所述的加载臂均有三个通孔，中间孔为双吊耳的形式，通过螺栓连接多孔异形盘(7)，两侧的孔为单吊耳的形式，配合滑动榫块连接固定多孔异形盘(7)；所述的加载臂与滑动榫块通过燕尾榫结构连接，加载臂上开设有可供滑动榫块前后移动的滑槽，滑动榫块头部设计为燕尾榫结构，保证加工精度，使得滑动榫块根据试件厚度在滑槽内自由前后移动。
6.一种如权利要求1～5任一所述的一种双轴拉剪加载试验夹具的试验方法，其特征在于，试验方法为通过将加载臂与多孔异形盘不同组的第一安装孔固定连接，使外力加载方向与单轴拉伸成不同的角度，实施拉伸载荷试验工况以及拉伸-剪切双轴载荷试验工况，拉伸-剪切双轴载荷试验工况中：外力加载方向与单轴拉伸方向成0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°。
7.根据权利要求6所述的一种双轴拉剪加载试验夹具的试验方法，其特征在于，所述的拉伸载荷试验工况为：
验机上夹头夹持上加载臂(1)，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔(104)，将试件放置在两个异形盘之间，通过三组紧固螺栓固定试验件上端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘(7)的孔(103)、孔(105)、加载臂两侧孔，锁紧固定；试验机下夹头夹持下加载臂(10)，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔(115)，随后控制下夹头移动至下方两个异形盘之间，使试件下端的安装孔与异形盘第二安装孔对齐，通过三组紧固螺栓固定试验件下端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的的孔(114)、孔(116)、加载臂两侧孔，锁紧固定；
至此拉伸载荷试验状态下的夹具装配已经完成，随后可根据试验需求，设置试验参数，通过控制试验机下端作动筒向下运动对试验件施加拉力。
8.根据权利要求6所述的一种双轴拉剪加载试验夹具的试验方法，其特征在于，所述的45°拉伸-剪切双轴载荷试验工况为：试验机上夹头夹持上加载臂(1)，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔(107)，将试件放置在两个异形盘之间，通过三组紧固螺栓固定试验件上端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔(106)、孔(108)、加载臂两侧孔，锁紧固定；
试验机下夹头夹持下加载臂(10)，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔(118)，随后控制下夹头移动至下方两个异形盘之间，使试件下端的安装孔与异形盘第二安装孔对齐，通过三组紧固螺栓固定试验件下端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔(117)、孔(119)、加载臂两侧孔，锁紧固定；
至此拉伸-剪切双轴载荷试验状态下的夹具装配已经完成，随后根据试验需求，设置试验参数，通过控制试验机下端作动筒向下运动对试验件施加拉力。
9.根据权利要求6所述的一种双轴拉剪加载试验夹具的试验方法，其特征在于，所述的0°拉伸-剪切双轴载荷试验工况为：试验机上夹头夹持上加载臂(1)，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔(104)，将试件放置在两个异形盘之间，通过三组紧固螺栓固定试验件上端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔(103)、孔(105)、加载臂两侧孔，锁紧固定；
试验机下夹头夹持下加载臂(10)，通过一组螺栓连接加载臂中间孔及两个多孔异形盘的孔(115)，随后控制下夹头移动至下方两个异形盘之间，使试件下端的安装孔与异形盘第二安装孔对齐，通过三组紧固螺栓固定试验件下端，将两个滑动榫块分别安装进加载臂两侧滑槽内，调整滑动榫块与加载臂内表面间距，使间距等于两个异形盘的厚度加试件厚度，通过两组螺栓穿过榫块孔、多孔异形盘的孔(114)、孔(116)、加载臂两侧孔，锁紧固定。
10.根据权利要求8或9任一所述的一种双轴拉剪加载试验夹具的试验方法，其特征在于，15°、30°、60°、75°、90°拉伸-剪切双轴载荷试验工况与0°或45°的步骤除连接孔不一样，其他步骤相同。
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