实验室一览
预览服务范围
一.业务介绍
我们的剪切测试业务,配备了专业的技术团队和先进的测试设备。技术人员严格按照相关标准和规范,精心制备测试样品,严谨操作测试设备,准确记录测试数据。为客户提供详细、准确的测试报告,不仅呈现材料或构件的剪切强度、剪切模量等关键性能指标,还能根据测试结果深入分析材料或构件在剪切力作用下的失效模式和原因,为客户提供针对性的改进建议。帮助客户在产品研发、工程建设等环节,确保所选用的材料和构件能够满足实际使用中的剪切受力要求,有效避免因剪切性能不足导致的结构破坏、设备故障等安全事故,降低工程风险,保障项目的顺利推进和长期稳定运行。
二.检测方法
1.直剪试验
试样准备
根据标准要求,将材料加工成规定尺寸的试样,如矩形块状或圆形片状。对于金属材料,试样的表面粗糙度、尺寸精度等都有严格要求,以保证测试结果的准确性。例如,金属试样的表面粗糙度一般需达到 Ra0.8 - 1.6μm ,尺寸公差控制在 ±0.1mm 以内。
试验设备
使用直剪试验机,该设备主要由上下剪切盒、加载装置、位移测量装置等组成。将试样放置在上下剪切盒之间,确保试样与剪切盒紧密贴合,且受力均匀。
加载测试
通过加载装置以恒定的速率对试样施加剪切力,加载速率一般根据材料特性确定,如对于金属材料,加载速率通常为每分钟 0.5 - 1mm 。在加载过程中,利用位移测量装置实时监测试样的剪切位移,同时记录对应的剪切力数据。当试样发生破坏或达到规定的剪切变形量时,停止加载,记录此时的最大剪切力。
结果计算
根据测试得到的最大剪切力和试样的受剪面积,利用公式计算剪切强度,即剪切强度 = 最大剪切力 / 受剪面积。同时,通过分析剪切力 - 位移曲线,还可以计算出材料的剪切模量等参数。
2.扭转试验
试样准备
将材料加工成标准的扭转试样,一般为圆柱形,两端带有便于夹具夹持的部分。试样的尺寸精度和表面质量同样有严格要求,如圆柱部分的直径公差控制在 ±0.05mm ,表面粗糙度达到 Ra0.4 - 0.8μm 。
试验设备
采用扭转试验机,该设备能够对试样施加扭矩,并精确测量扭矩和扭转角度。将试样安装在扭转试验机的夹具上,确保试样的轴线与试验机的旋转轴线重合。
加载测试
启动扭转试验机,以一定的角速度对试样施加扭矩,加载速率一般为每分钟 1 - 3° 。在加载过程中,实时记录扭矩和扭转角度数据,直到试样发生断裂。通过观察试样的断裂形态和分析扭矩 - 扭转角度曲线,可以获取材料的剪切性能信息。
结果计算
根据扭矩 - 扭转角度曲线,计算材料的剪切屈服强度、剪切强度极限等参数。例如,剪切屈服强度可通过扭矩 - 扭转角度曲线的屈服点对应的扭矩值和试样的几何参数计算得出。
三.检测范围
1.建筑行业
钢筋混凝土结构
对钢筋进行剪切测试,评估其在混凝土结构中承受剪切力的能力,确保钢筋在地震、风荷载等作用下不会发生剪切破坏,保障建筑结构的安全。同时,对混凝土构件的抗剪性能进行测试,如梁、柱节点处的混凝土,通过模拟实际受力情况,检测其剪切强度,为建筑结构设计和施工提供依据。
钢结构
在钢结构连接部位,如螺栓连接、焊接连接等,进行剪切测试。检测螺栓在剪切力作用下的抗剪强度,以及焊接接头的剪切性能,确保钢结构在各种荷载作用下连接可靠,不会因连接部位的剪切失效而导致结构坍塌。
2.机械制造行业
机械零部件
各类机械零部件,如齿轮、轴、键等,在工作过程中会承受不同程度的剪切力。通过对这些零部件进行剪切测试,评估其剪切强度和疲劳性能,确保机械在长期运行过程中,零部件不会因剪切力而损坏,提高机械设备的可靠性和使用寿命。
传动系统
对于机械传动系统中的链条、皮带等,进行剪切测试,检测其在传递动力过程中抵抗剪切力的能力,保证传动系统的稳定运行,避免因链条或皮带的剪切断裂导致机械故障。
3.航空航天领域
飞行器结构件:飞机的机翼、机身等结构件,以及火箭的箭体结构等,在飞行过程中会受到复杂的剪切力作用。对这些结构件的材料和连接部位进行剪切测试,确保其在极端工况下仍能保持良好的抗剪性能,保障飞行器的飞行安全。
发动机部件:航空发动机的叶片、涡轮盘等部件,在高速旋转过程中承受着巨大的离心力和剪切力。通过剪切测试,评估这些部件的材料性能和结构完整性,确保发动机在高温、高压、高转速等恶劣条件下可靠运行。
四.检测标准
1.国家标准
GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第 1 部分:室温试验方法》:虽然主要是拉伸试验标准,但其中的一些试样制备和试验设备的要求,对于金属材料的剪切测试也有一定的参考价值。
GB/T 1040.1-2006《塑料 拉伸性能的测定 第 1 部分:总则》:对于塑料材料的剪切测试,在试样制备和测试方法的规范性方面,可参考该标准的相关内容。
GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》:该规范中对混凝土结构的抗剪设计和测试方法有详细规定,是建筑行业中混凝土结构抗剪性能检测的重要依据。
2.行业标准
JGJ 82-2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》:针对钢结构高强度螺栓连接的抗剪性能测试和控制,提出了具体要求,包括试验方法、设备要求、结果判定等,适用于建筑行业中钢结构连接部位的抗剪检测。
QC/T 518-2019《汽车用螺纹紧固件拧紧扭矩》:汽车行业中,对于螺纹紧固件在承受剪切力时的性能要求,可参考该标准,确保汽车用紧固件在复杂受力情况下的可靠性。
HB 5196-2019《航空用螺纹紧固件拧紧力矩》:航空航天行业中,对航空用螺纹紧固件的抗剪性能测试和要求进行了详细规定,以满足航空领域对零部件高性能、高可靠性的特殊需求。
3.国际标准
ISO 6892-1:2019《Metallic materials - Tensile testing - Part 1: Method of test at room temperature》:国际上金属材料拉伸测试的标准,其在试样制备、试验设备和测试方法等方面的规定,对金属材料的剪切测试具有重要的参考意义。
ASTM E8/E8M-16《Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials》:美国材料与试验协会(ASTM)制定的金属材料拉伸测试标准,在国际上被广泛应用,对于金属材料的剪切测试,其相关内容也可作为重要参考。