(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211204974.2 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 中国矿业大 学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路丁1 1号 (72)发明人 陶志刚　任树林　明伟　林伟军　 张腾伍　 (74)专利代理 机构 北京合创致信专利代理有限 公司 16127 专利代理师 刘素霞 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/24(2006.01) (54)发明名称 NPR钢材的拉剪力学性能测试装置 (57)摘要 本发明属于钢材力学性能测试技术领域， 具 体涉及NPR钢材的拉剪力学性能测试装置。 测试 装置包括： 对拉机构， 两个对拉机构相对设置； 对 拉机构上设置有多个定位结构， 所述对拉机构在 不同的定位结构与试验装置连接， 以相对于试样 在不同的角度形成对拉力； 剪切体， 在两个对拉 机构中均固定有一个剪切体， 试验的两端分别相 对两个剪切体固定， 两个剪切体的对合面形成剪 切面。 剪切体不仅起到对试样固定的作用， 还能 够起到对试样剪切的作用， 能够实现在不同拉剪 角度下的钢材力学性能测试。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 115290449 A 2022.11.04 CN 115290449 A 1.NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特 征在于， 所述测试装置包括： 对拉机构， 两个对拉机构相对设置； 对拉机构上设置有多个定位结构， 所述对拉机构在 不同的定位结构与试验 装置连接， 以相对于试样在不同的角度形成对拉力； 剪切体， 在两个对拉机构中均固定有一个剪切体， 试验的两端分别相对两个剪切体固 定， 两个剪切体的对合 面形成剪切面。 2.根据权利要求1所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特征在于， 所述对拉机 构包括拉杆与拉板单 元， 所述定位结构为拉板单 元上设置的多个定位 孔； 所述拉杆一端固定在试验 装置中， 另一端固定在所述定位 孔中。 3.根据权利要求2所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特征在于， 所述拉板单 元包括两个相对设置的拉板， 两个所述拉板上相对设置有多个定位孔， 所述拉杆通过所述 定位孔固定在两个拉板之间。 4.根据权利要求3所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特征在于， 所述拉板为 半圆形板， 半圆形板包括圆弧边与直线边， 在直线边的一端设置有外凸块， 另一端设置有缺 口； 所述外凸块与缺口在沿直线边方向上的长度尺寸相同， 在垂直于直线边方向上， 所述 缺口的宽度尺寸大于所述外凸块的宽度尺寸。 5.根据权利要求4所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特征在于， 沿所述拉板 的圆弧边设置有多个定位孔， 多个定位孔设置在外凸块至垂 直于直线边且过拉板圆心的半 径之间。 6.根据权利要求1所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特征在于， 所述剪切体 包括两个相对设置的剪切板 。 7.根据权利要求6所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特征在于， 每个剪切板 上均设置有阶梯槽， 两个剪切板对合形成剪切体时， 两个剪切板上 的阶梯槽对合形成阶梯 孔， 所述阶梯孔套设在试样端部的阶梯轴外围。 8.根据权利要求7所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特征在于， 所述剪切体 上设置有 多个第一 通孔， 多个所述第一 通孔位于所述阶梯孔的两侧。 9.根据权利要求8所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特征在于， 在所述对拉 机构上设置多个第二通孔， 剪切体安装在 对拉机构上时， 第一通孔与第二通孔相对应， 所述 阶梯孔的轴线垂直于拉板的直线边。 10.根据权利要求3 ‑5任一所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 其特征在于， 拉杆 的一端设置有固定孔， 所述拉杆 的端部在径向设置有相互平行的两个平面， 所述固定孔的 轴线垂直于 两个平面， 两个平面之间的厚度等于 两个拉板之间的间距。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115290449 A 2NPR钢材的拉剪力学性能测试装 置 技术领域 [0001]本发明属于钢材力学性能测试技术领域， 具体涉及NPR钢材的拉剪力学性能测试 装置。 背景技术 [0002]随着资源开采和工程建设不断向深部发展， 岩体大变形灾害日益严重， 如深埋隧 道软岩大变形、 冲击岩爆等灾害对生命财产损失带来严重威胁， 严重制约我国重大工程的 安全高效开 发。 研究表明， 大多岩 体灾害都是由小变形发展到非线性大变形， 进而导致灾害 发生。 锚杆作为深部工程关键支护材料， 已被广泛应用于工程实践， 但现有锚杆主要由泊松 比效应的钢铁材料加工而成 （Poisson ’s Ratio， 简称PR材料） ， 即受拉时发生颈缩变形从而 破断的小变形材料， 因不能适应致灾岩体的大变形特性而导致功能失效， 工程灾害 频发。 研 究能够忍受岩体大变形、 具有超强吸能力学特性的材料对岩体灾害控制 至关重要。 针对此 目标， NPR钢材应运而生， 该材料静力拉伸条件下具有高恒阻、 大变形、 屈服平台消失、 断后 基本无颈缩等超常力学性能， 从本质上平衡了传统材 料高强度和高延性的矛盾问题。 [0003]在现有技术中， NPR锚杆在发挥其承载作用时， 往往不止受到单一的拉伸作用或剪 切作用， 更普遍的会受到 拉剪综合作用。 然而， 目前对钢筋 性能测试系统往往仅能实现纯拉 伸或纯剪切条件下的力学性能测试， 不能实现 拉伸和剪切组合条件下的性能测试。 [0004]因此， 需要提供一种针对上述现有技 术不足的改进技 术方案。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 以至少解决目前测试 系统不能实现 拉伸和剪切组合条件下的性能测试等问题。 [0006]为了实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 所述测试装置包括： 对拉机构， 两个对拉机构相对设置； 对拉机构上设置有多个定位结构， 所述对拉机 构在不同的定位结构与试验 装置连接， 以相对于试样在不同的角度形成对拉力； 剪切体， 在两个对拉机构中均固定有一个剪切体， 试验的两端分别相对两个剪切 体固定， 两个剪切体的对合 面形成剪切面。 [0007]如上所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 优选地， 所述对拉机构包括拉杆与 拉板单元， 所述定位结构为拉板单 元上设置的多个定位 孔； 所述拉杆一端固定在试验 装置中， 另一端固定在所述定位 孔中。 [0008]如上所述的NPR钢材的拉剪力学性能测试装置， 优选地， 所述拉板单元包括两个相 对设置的拉板， 两个所述拉板上相对设置有多个定位孔， 所述拉杆通过所述定位孔固定在 两个拉板之间。 [0009]如上所述 的NPR钢材的拉剪力学性能测 试装置， 优选地， 所述拉板为半圆形板， 半 圆形板包括圆弧边与直线边， 在直线边的一端设置有外凸块， 另一端设置有缺口；说　明　书 1/4 页 3 CN 115290449 A 3