一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置，属于测量工具技术领域。
【背景技术】
[0002]大跨度建筑及桥梁工作过程中，由于缆索/镀层系统在服役阶段受应力作用会发生损耗，甚至断裂，镀层在微米尺度上的变形和损伤会直接影响到整个结构的性能和寿命。对于已知弹性模量的脆性薄膜与韧性基底，测量镀层的临界断裂韧性就显得格外重要，但目前尚未有一种简单合理易操作的实验装置以及实验方法来测量镀层临界断裂韧性。
[0003]通过镀层的临界断裂强度能得到镀层的临界断裂韧性，从而可以清晰反应系统的力学性能，但镀层表面刚断裂时的裂纹以及应力大小是人肉眼无法观测到的，这就给临界断裂强度的测量带来了很多不便。因此目前迫切需要一种简单合理的测量镀层临界断裂韧性的实验装置及实验方法。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置。
[0005]为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案:
[0006]一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置，包括架体、千斤顶、压力传感器及声发射仪探头；所述千斤顶和压力传感器安装于架体内，压力传感器位于千斤顶正上方，所述千斤顶上设有一用于固定并架空测试件测试部位的支座，测试件镀有镀层的一面朝向支座，提高镀层断裂的精确度；所述千斤顶将测试件向传感器压头方向推举，测试件受压过程中由压力传感器记录载荷与时间的对应关系；所述声发射仪探头安装于测试件表面并通过数据线与计算机连接。
[0007]具体地，前述架体包括底板、顶板和连接两者的若干支柱，所述千斤顶安装于底板上，所述压力传感器吊装于顶板下方。
[0008]优选地，前述压力传感器通过贯穿顶板的螺丝与顶板固定，悬吊于顶板下方。
[0009]前述底板和顶板是彼此平行的等面积矩形板，所述支柱为四根，连接于顶板和底板的四个拐角处。
[0010]优选地，前述支座包括一对彼此平行的支撑座，测试件的两端固定于支撑座上，这样就能够将测试件的中间测试部位悬空，传感器压头垂直挤压测试部位，便于测试件被挤压断裂，确保测试结果的可靠性。
[0011]进一步地，前述支座与千斤顶之间还设有一层钢板。
[0012]更进一步地，前述钢板与支座和千斤顶之间均通过胶水粘结固定。
[0013]本实用新型的有益之处在于:本实用新型的实验装置取材简单、安装方便，通过千斤顶将测试件向压力传感器处推举，试验件的下方受到向上的作用力，上方受到传感器压头的压力，导致试验件受力弯曲直至镀层断裂，测试过程中，通过压力传感器准确记录试验件受到的载荷与时间的对应关系，同时根据声发射仪探头记录的断裂时间和压力传感器记录的载荷和时间的对应关系，能够准确灵敏地测量镀有镀层的测试件在受到挤压断裂的时间与载荷关系，进而测定镀层临界断裂韧性。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置的一个优选实施例的立体结构示意图；
[0015]图2是图1所示实施例的主视图。
[0016]图中附图标记的含义:1、架体，2、底板，3、顶板，4、支柱，5、千斤顶，6、压力传感器，7、传感器压头，8、声发射仪探头，9、螺丝，10、支撑座，11、数据线，12、测试件，13、钢板，14、支座。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
[0018]参见图1和图2，本实用新型的测量镀层临界断裂韧性的实验装置包括架体1、千斤顶5、压力传感器6及声发射仪探头8。其中，架体I包括底板2、顶板3和连接两者的4根支柱4，千斤顶5安装于底板2上，压力传感器6通过螺丝8吊装于顶板3下方。组装完成后，压力传感器6位于千斤顶5正上方，千斤顶5上设有一用于固定并架空测试件12测试部位的支座14，测试件12镀有镀层的一面朝向支座14，避免镀层被传感器压头7接触按压，从而提高镀层断裂的精确度。测试过程中，千斤顶5将测试件12向传感器压头7方向推举，测试件12受压过程中由压力传感器6记录载荷与时间的对应关系；声发射仪探头8安装于测试件12表面并通过数据线11与计算机连接，将测试结果及时地反馈至计算机。
[0019]为了确保测试结果的可靠性，支座14包括一对彼此平行的支撑座10，测试件12的两端固定于支撑座10上，这样就能够将测试件12的中间测试部位悬空，传感器压头7垂直挤压测试部位，便于测试件12被挤压断裂。
[0020]进一步地，支座14与千斤顶5之间还设有一层钢板13，钢板13的两面与支座14和千斤顶5之间均通过胶水粘结固定。
[0021]该实验装置的使用方法如下:使用前，首先将测试件12摆放在支撑座10上，让测试件12镀有镀层的一侧朝向支撑座10，声发射仪探头8摆放在测试件12上表面并通过数据线11与计算机连接；使用时，启动千斤顶5，千斤顶5向上伸出，带动测试件12向上移动，直至测试件12与传感器压头7接触，千斤顶5继续向上顶，测试件12下表面受到支撑座10的向上推举作用力，测试件12的上表面受到传感器压头7的压力，测试件12就会受力弯曲，千斤顶5继续向上顶，声发射仪探头8能够准确确定测试件12是否断裂，并且记住断裂时间，声发射仪探头8记录的时间通过数据线11传输到计算机并显示出来，压力传感器6能够直观地记录在测试件12被挤压过程中所受到的载荷和时间的对应关系；测试完毕后，根据声发射仪探头8记录的断裂时间和压力传感器6记录的载荷和时间的对应关系，即可得到测试件12的镀层断裂时的载荷量，进而测定试验试件的镀层临界断裂韧性。
[0022]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置，其特征在于，包括架体、千斤顶、压力传感器及声发射仪探头；所述千斤顶和压力传感器安装于架体内，压力传感器位于千斤顶正上方，所述千斤顶上设有一用于固定并架空测试件测试部位的支座，测试件镀有镀层的一面朝向支座，所述千斤顶将测试件向传感器压头方向推举，测试件受压过程中由压力传感器记录载荷与时间的对应关系；所述声发射仪探头安装于测试件表面并通过数据线与计算机连接。2.根据权利要求1所述的一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置，其特征在于，所述架体包括底板、顶板和连接两者的若干支柱，所述千斤顶安装于底板上，所述压力传感器吊装于顶板下方。3.根据权利要求2所述的一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置，其特征在于，所述压力传感器通过贯穿顶板的螺丝与顶板固定。4.根据权利要求2所述的一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置，其特征在于，所述底板和顶板是彼此平行的等面积矩形板，所述支柱为四根，连接于顶板和底板的四个拐角处。5.根据权利要求1所述的一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置，其特征在于，所述支座包括一对彼此平行的支撑座，测试件的两端固定于支撑座上。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置，其特征在于，所述支座与千斤顶之间还设有一层钢板。7.根据权利要求6所述的一种测量镀层临界断裂韧性的实验装置，其特征在于，所述钢板与支座和千斤顶之间均通过胶水粘结固定。
【专利摘要】本实用新型公开了一种量镀层临界断裂韧性的实验装置，包括架体、千斤顶、压力传感器及声发射仪探头；千斤顶和压力传感器安装于架体内，压力传感器位于千斤顶正上方，千斤顶上设有一支座，声发射仪探头安装于测试件表面并通过数据线与计算机连接。本实用新型的实验装置取材简单、安装方便，通过千斤顶将测试件向压力传感器处推举，试验件的下方受到向上的作用力，上方受到传感器压头的压力，导致试验件受力弯曲直至镀层断裂，测试过程中，能够准确灵敏地测量镀有镀层的测试件在受到挤压断裂的时间与载荷关系，进而测定镀层临界断裂韧性。
【IPC分类】G01N3/20
【公开号】CN204679350
【申请号】CN201520312588
【发明人】张华 , 李明玮, 孙浩, 郭继鑫, 何祥瑞, 王成龙
【申请人】河海大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月15日