用于边裂纹圆盘弯曲试件断裂试验的辅助装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于边裂纹圆盘弯曲试件断裂试验的辅助装置，适用于I、 III及复合型断裂，属于断裂力学试验装置技术领域。
【背景技术】
[0002] 断裂力学将裂纹按受力特性主要分为张开型（I型）、滑移型（II型）、撕裂型（III 型）。1型与II型断裂研究较多且比较成熟;但是III型断裂由于试件较难实现平面外撕裂， 以至于研究较少。国外学者于2015年提出一种新型边裂纹圆盘弯曲试件，该试件通过改变 加载支座的跨径以及裂纹与加载支座之间夹角可实现Ι、ΠΙ及复合型断裂，这是一般试件 难以做到的，其断裂韧度计算公式为：
[0003]
[0004]
[0005]式中为张开型应力强度因子，Km为撕裂型应力强度因子，R为试样半径，Β为试 样厚度，P为试样临界破坏时的荷载，a为预制裂纹深度，S为支座跨径的一半，YjPYm为无 因次应力强度因子，是a/B、S/R及夹角邱勺函数，β为裂纹方向与支座之间夹角。
[0006]现有技术中，为得到特定的加载跨径以及使裂纹与加载支座达到一定的角度，一 般通过以下几个步骤完成：（1)加工特定跨径的支座；（2)用直尺找到圆盘试件裂纹中心； (3)量角器测量一定角度并画出；（4)将试件置于加载支座上，并使裂纹与支座成量角器测 出的角度；（5)压力机实行加压。现有技术遇到不同跨径的支座时需要每次特别制作，浪费 了时间与精力。而且在使支座与裂纹成特定夹角时，需要用直尺寻找裂纹中心，并使用量角 器手画角度，由于手工的误差及直尺与量角器本身的误差，导致了夹角的不准确，这对试验 的结果将产生较大的影响。 【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种用于边裂纹圆盘弯曲试件断裂试验 的辅助装置，使用方便，且可保证试验结果的准确性。
[0008]为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：用于边裂纹圆盘弯曲试件 断裂试验的辅助装置，包括底座，底座上设有呈对称设置的左支座、右支座，左支座、右支座 均滑动连接地设于底座上，且底座在两者的滑动方向上设有长度刻度线，左支座与底座之 间、右支座与底座之间均设有锁紧装置。
[0009]进一步的是:底座内设有滑槽，左支座、右支座均设有与滑槽相适配的滑块。
[0010]进一步的是:锁紧装置包括与滑块固定连接的螺纹杆，螺纹杆从底座的侧面伸出， 且螺纹杆配合设有螺帽。
[0011]进一步的是:锁紧装置包括设于底座侧面的螺纹孔，螺纹孔配合设有紧固螺钉。
[0012] 进一步的是:底座中部沿竖直方向设有定位孔，且使得滑槽以定位孔为中心呈对 称设置，滑槽在定位孔的两侧分别设有长度刻度线，定位孔转动连接地设有旋子，旋子顶端 固定连接地设有竖直设置的连接片，连接片顶端位置高于左支座顶端位置，定位孔的端面 设有角度刻度线。
[0013] 本实用新型的有益效果是：左支座、右支座可在底座上滑动并准确定位，可较方便 地应用于不同加载跨径的试验。另外，本实用新型还进一步设有角度控制机构，可准确设置 支座与预制裂纹成特定夹角，使得使用更方便，进一步保证了试验结果的准确性。
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型的俯视图；
[0015] 图2是本实用新型的主视图；
[0016]图3是本实用新型的侧视图；
[0017] 图中零部件、部位及编号：1-底座、11-定位孔、12-角度刻度线、2-左支座、3-右支 座、4-长度刻度线、51-螺纹杆、52-螺帽、6-滑槽、7-滑块、8-旋子、9-连接片。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0019] 如图1~图3所示，本实用新型包括底座1，底座1上设有呈对称设置的左支座2、右 支座3,左支座2、右支座3均滑动连接地设于底座1上，且底座1在两者的滑动方向上设有长 度刻度线4,左支座2与底座1之间、右支座3与底座1之间均设有锁紧装置。
[0020] 具体地，滑动连接的方式有很多种，例如滑轨与滑轨卡座相配合、滑轨与滑轮相配 合、滑轨与滑槽相配合、滑槽与滑块相配合等，本实施例中采用的是滑槽与滑块相配合的方 式，在底座1内设有滑槽6，左支座2、右支座3均设有与滑槽6相适配的滑块7，相应地，长度刻 度线4优选设置于滑槽6两侧。而对于锁紧装置，包括与滑块7固定连接的螺纹杆51，螺纹杆 51从底座1的侧面伸出，且螺纹杆51配合设有螺帽52。当支座需要滑动时，旋松螺帽52即可， 将支座滑动到工作位置后，旋紧螺帽52,防止支座在实验过程中受力滑动。采用该结构，螺 纹杆51与滑块7固定连接，螺纹杆51会随着滑块7滑动，因而滑槽6形状应与螺纹杆51与滑块 7连接后的整体形状相适配。锁紧装置的结构还可以为，包括设于底座1侧面的螺纹孔，螺纹 孔配合设有紧固螺钉，通过紧固螺钉作用于滑块7侧面来实现对支座的紧固，为使得加载跨 径的应用范围较广，且结构较为稳固，可通过延长滑块7的长度，再配合滑动方向上的多个 紧固螺钉实现。本实用新型的锁紧装置优选前一种结构，为使结构更稳固，还优选在滑动方 向的两侧同时设置锁紧装置。
[0021 ]作为对本实用新型的改进，底座1中部沿竖直方向设有定位孔11，且使得滑槽6以 定位孔11为中心呈对称设置，滑槽6在定位孔11的两侧分别设有长度刻度线4,定位孔11转 动连接地设有旋子8,旋子8顶端固定连接地设有竖直设置的连接片9,连接片9顶端位置高 于左支座2顶端位置，定位孔11的端面设有角度刻度线12。实施时，先将左支座2、右支座3定 位，然后将连接片9的安装角度通过旋动旋子8调节，再将试件置于左支座2、右支座3上，并 使得连接片9的顶端与试件底部的预制裂缝相连接，然后即可通过压力机实行加压试验。可 较方便地应用于不同加载跨径的试验，同时可准确设置支座与预制裂纹成特定夹角，使得 使用更方便，进一步保证了试验结果的准确性。具体地，连接片9优选采用钢片，连接片9与 旋子8的连接可通过螺栓连接，也可以是粘接或者铆接或焊接等。角度刻度线12、长度刻度 线4可根据测量精度设置最小刻度。角度刻度线12可设置于定位孔11的上端面或下端面，为 方便观测及预设角度，通常设置于定位孔11的上端面，另外，测量角度时，可直接通过观测 连接片9的相对位置得到，也可另设指针。
【主权项】
1. 用于边裂纹圆盘弯曲试件断裂试验的辅助装置，包括底座（1)，底座（1)上设有呈对 称设置的左支座(2 )、右支座(3 )，其特征在于:左支座(2 )、右支座(3)均滑动连接地设于底 座（1)上，且底座（1)在两者的滑动方向上设有长度刻度线(4)，左支座(2)与底座（1)之间、 右支座(3)与底座(1)之间均设有锁紧装置。2. 如权利要求1所述的用于边裂纹圆盘弯曲试件断裂试验的辅助装置，其特征在于:底 座(1)内设有滑槽(6)，左支座(2)、右支座(3)均设有与滑槽(6)相适配的滑块(7)。3. 如权利要求2所述的用于边裂纹圆盘弯曲试件断裂试验的辅助装置，其特征在于:锁 紧装置包括与滑块(7)固定连接的螺纹杆(51)，螺纹杆(51)从底座（1)的侧面伸出，且螺纹 杆(51)配合设有螺帽(52)。4. 如权利要求2所述的用于边裂纹圆盘弯曲试件断裂试验的辅助装置，其特征在于:锁 紧装置包括设于底座(1)侧面的螺纹孔，螺纹孔配合设有紧固螺钉。5. 如权利要求3或4所述的用于边裂纹圆盘弯曲试件断裂试验的辅助装置，其特征在 于:底座（1)中部沿竖直方向设有定位孔（11)，且使得滑槽(6)以定位孔（11)为中心呈对称 设置，滑槽(6)在定位孔（11)的两侧分别设有长度刻度线(4)，定位孔（11)转动连接地设有 旋子(8)，旋子(8)顶端固定连接地设有竖直设置的连接片(9)，连接片(9)顶端位置高于左 支座(2)顶端位置，定位孔(11)的端面设有角度刻度线（12)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于边裂纹圆盘弯曲试件断裂试验的辅助装置，适用于I、III及复合型断裂。本实用新型包括底座，底座上设有呈对称设置的左支座、右支座，左支座、右支座均滑动连接地设于底座上，且底座在两者的滑动方向上设有长度刻度线，左支座与底座之间、右支座与底座之间均设有锁紧装置。左支座、右支座可在底座上滑动并准确定位，可较方便地应用于不同加载跨径的试验。另外，本实用新型还进一步设有角度控制机构，可准确设置支座与预制裂纹成特定夹角，使得使用更方便，进一步保证了试验结果的准确性。
【IPC分类】G01N3/02
【公开号】CN205103089
【申请号】CN201520886363
【发明人】李一凡, 董世明, 华文, 李念斌
【申请人】四川大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月9日