双剪检测：评估材料与连接件剪切性能的关键方法

双剪检测（Double Shear Test）是材料力学性能测试中一种重要的试验方法，主要用于测定材料、紧固件（如螺栓、铆钉、销轴）或结构连接件在承受垂直于其轴线的剪切力作用下的抗剪强度和变形行为。它通过特定的夹具设计，使试样在两个平行剪切面上同时承受剪切力，从而模拟实际工程应用中构件常见的双面受剪状态（例如连接板中间的被连接件）。相较于单剪测试，双剪测试通常能提供更均匀的应力分布，减少了弯曲效应的影响，结果更具代表性和可靠性，广泛应用于航空航天、建筑、机械制造、桥梁工程及材料研发等领域。

检测项目

双剪检测的核心目标是评估以下关键性能指标：

• 极限剪切强度：试样在双剪状态下所能承受的最大剪切载荷，通常以单位面积上的力表示。
• 屈服剪切强度：材料开始发生显著塑性变形时的剪切应力。
• 剪切模量：材料在弹性变形阶段，剪切应力与剪切应变之间的比例关系，反映材料抵抗剪切变形的刚度。
• 断裂模式与位移：观察试样在剪切力作用下的破坏形态（如纯剪切断、伴随拉伸或弯曲断裂）以及达到极限载荷时的位移量。
• 连接件性能：针对螺栓、铆钉等，评估其抵抗被“剪断”的能力，是紧固件选型和安全校核的重要依据。

检测仪器

进行双剪检测主要依赖以下设备：

• 万能材料试验机：核心设备，提供可控的轴向拉伸或压缩载荷。需具备高精度载荷传感器（量程依据预期最大剪切力选择）和位移/变形测量能力。
• 双剪专用夹具：这是区别于其他剪切测试的关键部件。夹具通常由上下两部分组成：上部为带有两个平行剪切刃口的压头或夹块；下部为带有中心孔或槽的支撑座（有时是两块平行的支撑块）。试样被置于上下夹具之间，确保两个预定的剪切面与夹具刃口对齐。夹具需具有高硬度、高刚度，确保加载过程中自身变形极小且对中性良好。
• 引伸计或应变片：用于精确测量试样在剪切区的变形或应变。直接粘贴在试样剪切区域的应变片或夹持式引伸计是获得剪切模量的关键。
• 数据采集系统：实时记录载荷、位移、应变等信号，并绘制载荷-位移、应力-应变曲线。

检测方法

标准的双剪检测流程通常包括以下步骤：

1. 试样制备：严格按照相关标准加工试样。对于材料本身，通常是矩形截面的短棒或块体；对于连接件，则为装配在特定形式连接板中的螺栓/铆钉/销轴等。试样尺寸（特别是厚度和剪切面间距）、表面光洁度、平行度需精确控制。
2. 试样安装：仔细将试样放入双剪夹具中，确保试样的两个预定剪切面准确地对准上下夹具的剪切刃口或支撑边缘。调整夹具使载荷作用线通过试样的中心轴线，避免偏心加载。
3. 仪器校准与初始化：启动试验机与数据采集系统，进行载荷和位移传感器的零点校准。
4. 施加载荷：以恒定速率（速率根据标准规定选择，通常较低以保证准静态条件）对试样施加拉伸或压缩载荷（取决于夹具设计，通常是拉伸加载使上夹具向下运动）。持续加载直至试样发生破坏。
5. 数据记录与观察：试验过程中持续记录载荷、位移、应变数据。观察并记录试样的变形过程和最终的断裂形态。
6. 结果计算：根据记录的峰值载荷、试样原始横截面积（对于连接件通常是杆部截面积或按标准规定的有效截面积）计算极限剪切强度。利用初始弹性阶段的载荷-变形或应力-应变数据计算剪切模量。

检测标准

双剪检测的实施必须严格遵循相关的国家、国际或行业标准，以确保测试结果的准确性和可比性。常用的标准包括：

• ISO 12996:2013：机械连接 - 紧固件的静态剪切试验。详细规定了螺栓、螺钉和螺柱在双剪装配中的测试方法。
• ASTM B769:2007 (2021)：铝合金剪切试验的标准试验方法。明确包含了双剪测试程序。
• ASTM F606 / F606M：测量外螺纹和内螺纹紧固件、垫圈、直接张力指示器和铆钉机械性能的标准试验方法。包含对紧固件进行双剪测试的指导。
• GB/T 6396-2008：复合钢板力学及工艺性能试验方法。其中包含对复合材料层合板进行双剪试验的规定。
• 行业或企业内部标准：航空航天（如SAE, NASA）、汽车、建筑钢结构等行业常有更具体的针对特定材料或连接形式的双剪测试规范。

选择合适的标准至关重要，它规定了试样的具体形状尺寸、夹具要求、加载速率、环境条件（温度、湿度）、数据处理方法以及结果报告内容等所有关键细节。在进行测试前，务必确认并严格遵循适用的标准规范。

检测机构资质证书

CMA认证

检验检测机构资质认定证书

证书编号：241520345370

有效期至：2030年4月15日

CNAS认可

实验室认可证书

证书编号：CNAS L22006

有效期至：2030年12月1日

ISO认证

质量管理体系认证证书

证书编号：ISO9001-2024001

有效期至：2027年12月31日

关于我们

部分仪器

合作客户