[發(fā)明專利]斷裂試樣裂紋傾角測(cè)量裝置及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011280442.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN112393971B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華文;董世明;淦志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/02
• 分類號(hào): G01N3/02;G01N3/62;G01B5/24
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 許睿

本發(fā)明公開了一種斷裂試樣裂紋傾角測(cè)量裝置及測(cè)量方法，斷裂試樣裂紋傾角測(cè)量裝置包括量筒、第一墨線和第二墨線；量筒為圓筒結(jié)構(gòu)，量筒的圓周上設(shè)有角度刻度線；第一墨線穿過(guò)量筒的圓心后與量筒的圓周滑動(dòng)連接，第一墨線可繞量筒的圓心轉(zhuǎn)動(dòng)；第二墨線穿過(guò)量筒的圓心后與量筒的內(nèi)側(cè)面滑動(dòng)連接，第二墨線可在豎直方向上升降。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、測(cè)量效率高，只需調(diào)節(jié)第一墨線和第二墨線的位置即可快速繪制出任意角度的加載線方向；本發(fā)明通過(guò)墨線進(jìn)行繪制，無(wú)需實(shí)驗(yàn)人員手工繪制，避免可因手工繪制而造成誤差，極大提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；本發(fā)明適用性廣，適用于純I到純III或任意模式的復(fù)合斷裂實(shí)驗(yàn)，通用于各種尺寸、不同類型的試件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及斷裂力學(xué)研究器材技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種斷裂試樣裂紋傾角測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

背景技術(shù)

隨著斷裂力學(xué)的發(fā)展，各種類型的含裂紋試件被不斷提出，用于進(jìn)行不同材料或不同斷裂模式的實(shí)驗(yàn)研究；例如用于I\II型斷裂研究的中心裂紋圓盤試件(CCBD)、半圓盤三點(diǎn)彎曲試件(SCB)，用于I\III斷裂研究的邊缺槽圓盤彎曲試件(ENDB)等。

在利用各類含裂紋試件進(jìn)行純II型、純III型、I\II復(fù)合型以及I\III復(fù)合型試驗(yàn)中，載荷作用線不可避免的均與初始裂紋方向存在一定的夾角，而加載角度的大小對(duì)斷裂韌度的大小、斷裂模式、裂紋擴(kuò)展方向等均有重要影響；因此，在斷裂實(shí)驗(yàn)中為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，需精確繪制出加載線的方向。

目前繪制加載線方向的方法通常是采用量角器量取一定角度并逐一為試件繪制出加載線，對(duì)于圓盤形試件如果加工預(yù)制裂紋時(shí)未標(biāo)記圓心，則在量取加載角之前還需先找準(zhǔn)試件的圓心所在位置。在上述常規(guī)方法中，對(duì)于小雨量角器尺寸的試件，由于刻度線在試件所在平面外匯導(dǎo)致繪制加載線時(shí)出現(xiàn)較大誤差；另外對(duì)于初始圓心未知的圓盤類試件，受到實(shí)驗(yàn)人員的操作誤差和測(cè)量工具精度的影響，很難找準(zhǔn)試件的圓心所在位置；且對(duì)試件還需逐個(gè)手工繪制加載線，在手工繪制過(guò)程中也存在不可避免的誤差，無(wú)疑會(huì)大大降低實(shí)驗(yàn)的效率和精度。

在上述現(xiàn)有方法中，對(duì)于小于量角器尺寸的試件，由于刻度線在試件所在平面外會(huì)導(dǎo)致繪制加載線時(shí)出現(xiàn)較大誤差；同時(shí)對(duì)于初始圓心未知的圓盤類試件，受實(shí)驗(yàn)人員的操作和測(cè)量工具的精度的影響，很難找準(zhǔn)試件圓心所在位置；且還需為試件逐個(gè)手工繪制加載線，大大降低了實(shí)驗(yàn)的效率和精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種可對(duì)不同尺寸含裂紋試件的加載角度進(jìn)行快速、準(zhǔn)確測(cè)量的斷裂試樣裂紋傾角測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：斷裂試樣裂紋傾角測(cè)量裝置，包括量筒、第一墨線和第二墨線；所述量筒為圓筒結(jié)構(gòu)，量筒的圓周上設(shè)有角度刻度線；第一墨線穿過(guò)量筒的圓心后與量筒的圓周滑動(dòng)連接，第一墨線可繞量筒的圓心轉(zhuǎn)動(dòng)；第二墨線穿過(guò)量筒的圓心后與量筒的內(nèi)側(cè)面滑動(dòng)連接，第二墨線可在豎直方向上升降。

進(jìn)一步的是：所述角度刻度線設(shè)置在量筒的頂面圓周上，角度刻度線將量筒的圓周等分為360份。

進(jìn)一步的是：所述量筒的頂面設(shè)有圓環(huán)滑槽，圓環(huán)滑槽沿量筒的頂面圓周設(shè)置；第一墨線的兩端端頭與圓環(huán)滑槽滑動(dòng)配合。

進(jìn)一步的是：所述量筒的內(nèi)側(cè)面設(shè)有兩個(gè)豎直滑槽，兩個(gè)豎直滑槽以量筒的軸線為中心對(duì)稱設(shè)置；第二墨線的兩端端頭分別與兩個(gè)豎直滑槽滑動(dòng)配合。

進(jìn)一步的是：所述豎直滑槽的中心線與角度刻度線的90°位置相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的是：所述第一墨線的兩端各連接一個(gè)第一滑動(dòng)塊，第一滑動(dòng)塊與圓環(huán)滑槽滑動(dòng)配合。

進(jìn)一步的是：所述第二墨線的兩端各連接一個(gè)第二滑動(dòng)塊，兩個(gè)第二滑動(dòng)塊分別與對(duì)應(yīng)的豎直滑槽滑動(dòng)配合。

本發(fā)明還公開了采用上述斷裂試樣裂紋傾角測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量的方法，所述測(cè)量方法包括以下步驟：