拉伸剪切

拉伸剪切试验是一种机械方法，用于测量材料或粘合接头对平行于粘合表面的作用力的阻力。与垂直于试样施加力的纯拉伸试验不同，拉伸剪切试验施加载荷以产生平面内剪应力。这模拟了粘合或连接材料受到滑动力作用的实际情况。

这种方法广泛应用于航空航天、汽车、电子、包装和建筑领域，用于验证粘合剂、涂层、复合材料和机械接头的性能。通过复制操作应力，工程师和质量团队可以确定材料和粘接工艺的适用性，确保可靠性、安全性并符合行业标准。

单搭接剪切试验程序

在单搭接剪切试验中，两个试样用粘合剂重叠粘合。接头被夹在拉伸试验机中，施加力直到发生破坏。由于载荷路径的偏移，这种设置会产生剪应力和轻微的弯曲应力，但它仍然是最广为接受的标准化粘合剂粘接评估方法之一。

该过程包括按照要求的尺寸和表面光洁度制备试样，涂抹厚度一致的粘合剂，在受控条件下固化，将两端固定在夹具中，并施加恒定的拉伸载荷直至失效。记录的最大力用于确定剪切强度。在ASTM D1002条件下，铝对铝接头的剪切强度通常可达到 15 至 25 兆帕。

双搭接剪切试验程序

双搭接剪切法使用三个粘接部分，两个外粘合剂分别粘接在中央部分的两侧。这种安排减少了弯曲效应，并使整个粘合层的剪应力分布更加均匀。

典型步骤包括根据测试标准制备三层粘合试样，将其放置在对称的夹具中，并以规定的速率施加拉伸载荷直至失效。这种方法在航空航天复合材料粘接中特别有用，由于应力分布更均匀，它的表观强度可比单搭接测试高出 20%。

通过拉伸剪切进行粘合剂粘接测试对于了解粘合剂在负载下的性能至关重要。影响粘接性能的因素包括粘合剂化学成分、表面处理、固化方法、接头设计和环境条件。

行业应用包括航空航天复合材料粘接、汽车车身面板组装、电子印刷电路板和模具连接材料以及建筑结构粘合剂。例如，在汽车应用中，搭接剪切测试通常用于比较门框粘接的结构粘合剂配方，以确保一致的碰撞性能。

剪切失效分析可确定粘接失效的方式，并深入了解使用性能：

• 粘合失效：粘合层内部断裂，表明粘合良好，但内部粘合强度有限。
• 粘合失效：粘合剂与基材之间的界面分离，通常是由于准备不足或兼容性差造成的。
• 混合模式失效：内聚失效和粘合失效的组合。

测试中的载荷-拉伸曲线还可用于评估刚度、延展性和失效时的峰值载荷。

拉伸试验测量材料的抗拉伸能力，而剪切试验则测量材料在层间或粘合处的抗滑动能力。两者相辅相成。在复合材料中，拉伸试验评估纤维和基体的强度，而剪切试验则评估它们之间的界面。

其他相关方法包括

• 用于复合材料平面内剪切响应的 V 型缺口轨道剪切试验。
• 聚合物基复合材料拉伸剪切试验，用于评估粘合剂和基体在拉伸和剪切综合作用下的行为。

遵守公认的标准可确保结果的一致性和可比性。常见的例子包括

• ASTM D3166- 粘合剂的拉伸剪切强度。
• ASTM F2255-05- 医疗器械材料的剪切测试。
• BS EN ISO 4587--硬对硬粘合剂粘接的搭接剪切测试。
• ASTM D1002- 金属对金属粘接组件的单搭接剪切测试。

每种试验都规定了试样制备、尺寸、加载速率和报告要求。选择取决于材料、粘接方法和应用。

精确的拉伸剪切测试需要高质量、高精度的设备：

• MecmesinOmniTest和MultiTest-dV- 用于控制拉伸载荷的通用测试框架，适用于各种载荷。
• 专用剪切夹具--设计用于单 搭接和双搭接剪切试验，符合国际标准。
• 校准称重传感器- 量程从几牛顿到几千牛顿不等，确保对所有类型的样品进行精确测量。
• VectorPro 软件- 用于自动控制、实时绘图、载荷-位移分析和定制报告。

Mecmesin 为拉伸剪切测试提供精密设计的解决方案，其设计符合ASTM、ISO 和BS EN要求。我们的测试框架、夹具和软件可为粘合剂粘接性能至关重要的行业提供可重复的精确结果。

通过将先进设备与专业应用支持相结合，Mecmesin 可帮助工程师优化材料、验证粘接工艺并保持符合行业标准。

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