1.一種基于八面體的三維應(yīng)變花裝置,其特征是:該裝置包括一個(gè)八面體基座(3)、六個(gè)應(yīng)變片固定桿(2)、六個(gè)常規(guī)應(yīng)變片(4)、以及若干數(shù)據(jù)導(dǎo)線(5);所述八面體基座(3)六個(gè)相互獨(dú)立面的法線方向上布置有六個(gè)應(yīng)變片固定桿(2),六個(gè)應(yīng)變片(4)分別用防水膠體(7)粘貼于應(yīng)變片固定桿(2);六個(gè)應(yīng)變片(4)的數(shù)據(jù)導(dǎo)線(5)分別穿過(guò)八面體基座六個(gè)面上設(shè)有的數(shù)據(jù)導(dǎo)線孔(1),經(jīng)由基座底面設(shè)有的導(dǎo)線匯總孔(8)穿出,將匯總穿出的導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集儀相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于八面體的三維應(yīng)變花裝置,其特征是:所述應(yīng)變片固定桿(2)是通過(guò)ppc塑料制造的管件,固定桿(2)的剛度大于待測(cè)材料剛度且小于八面體基座(3)的剛度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于八面體的三維應(yīng)變花裝置的測(cè)試方法,該方法包括以下步驟:
(1)將所述基于八面體的三維應(yīng)變花裝置放置于建筑材料內(nèi)部并連接于數(shù)據(jù)采集儀;
(2)根據(jù)八面體基座(3)六個(gè)面的法線方向與三維坐標(biāo)軸之間的夾角分別得到六個(gè)常規(guī)應(yīng)變片(4)的方向余弦,得到轉(zhuǎn)換矩陣T及其逆矩陣T-1;
(3)由所述數(shù)據(jù)采集儀得到六個(gè)應(yīng)變讀數(shù),即ε1、ε2、ε3、ε4、ε5、ε6;
(4)將步驟(2)得到的逆矩陣T-1與步驟(3)得到的六個(gè)應(yīng)變讀數(shù)做乘積,得到所述建筑材料內(nèi)部一點(diǎn)的三維應(yīng)變狀態(tài),具體公式為:
εj=T-1εk (1)
式(1)中
εj={εx εy εz εxy εyz εxz}-1 (2)
εx、εy、εz、εxy、εyz、εxz分別表示測(cè)試點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)的三個(gè)正應(yīng)變分量和三個(gè)剪應(yīng)變分量;
εk={ε1 ε2 ε3 ε4 ε5 ε6}-1 (3)
ε1、ε2、ε3、ε4、ε5、ε6分別表示六個(gè)應(yīng)變實(shí)測(cè)值;
式(1)中T-1為: