中心裂紋巴西圓盤Ⅰ、Ⅱ及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)器材，尤其是一種中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔 助實(shí)驗(yàn)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 權(quán)威雜志《力學(xué)進(jìn)展》評(píng)選出的"20世紀(jì)理論和應(yīng)用力學(xué)十大進(jìn)展"，斷裂力學(xué)位 列第2,僅次于有限元法，高于生物力學(xué)。斷裂力學(xué)是20世紀(jì)固體力學(xué)重大成就之一，是工 程材料與構(gòu)件強(qiáng)度估算與壽命預(yù)測的主要理論基礎(chǔ)。
[0003] 中心裂紋巴西圓盤由于可實(shí)現(xiàn)I、II及復(fù)合型斷裂成為斷裂力學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要實(shí)驗(yàn) 試件。通過改變圓盤裂紋與所加荷載夾角來實(shí)現(xiàn)I、II及復(fù)合型斷裂。
[0004] 現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)技術(shù)為使裂紋與荷載達(dá)到一定的角度，一般通過以下幾個(gè)步驟完成：① 用直尺找到裂紋中心，②量角器測量一定角度并畫出，③將試件置于壓力機(jī)上，并手扶好 (避免圓盤滾動(dòng)），④壓力機(jī)實(shí)行加壓。由于手工的誤差及直尺與量角器本身的誤差，導(dǎo)致 了裂紋傾斜角的不準(zhǔn)確，這對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果將產(chǎn)生較大的影響。而且加壓時(shí)除了操作壓力機(jī) 的人外，需要多余的人手扶圓盤，以避免圓盤滾動(dòng)，浪費(fèi)了人力，也產(chǎn)生一定的安全隱患。且 實(shí)驗(yàn)步驟較為繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種使用方便且安全的中心裂紋巴西圓盤I、 II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn) 器，包括主體和轉(zhuǎn)子；所述主體具有前部的圓盤放置端面和后部的刻度端面，所述主體上設(shè) 置有從刻度端面貫穿至圓盤放置端面的安裝孔；所述轉(zhuǎn)子具有前部的安裝端和后部的操作 端，所述安裝端上設(shè)置有裂紋安裝結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在主體的安裝孔中，并且轉(zhuǎn)子 的安裝端與主體的圓盤放置端面對(duì)應(yīng)，操作端與刻度端面對(duì)應(yīng)。
[0007] 進(jìn)一步的是，所述安裝孔為兩端直徑大、中間直徑小的階梯孔；所述轉(zhuǎn)子也為兩端 直徑大、中間直徑小的階梯狀，并且轉(zhuǎn)子直徑較大的安裝端是可拆卸的。
[0008] 進(jìn)一步的是，所述主體的圓盤放置端面上的左右兩側(cè)平行設(shè)置有兩條阻擋壁。
[0009] 進(jìn)一步的是，所述主體為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述安裝孔與主體上部的距離小于安裝孔 與主體下部的距離。
[0010] 進(jìn)一步的是，所述裂紋安裝結(jié)構(gòu)包括：在轉(zhuǎn)子安裝端上設(shè)置的長條孔、與長條孔形 狀匹配的安裝片。
[0011] 進(jìn)一步的是，所述裂紋安裝結(jié)構(gòu)為垂直設(shè)置在轉(zhuǎn)子安裝端上的兩根固定軸；兩根 固定軸對(duì)稱位于安裝端圓心的兩側(cè)，并在同一直徑上。
[0012] 進(jìn)一步的是，所述主體的刻度端面上設(shè)置有刻度，所述轉(zhuǎn)子的操作端上設(shè)置有指 針。
[0013] 進(jìn)一步的是，所述轉(zhuǎn)子通過阻尼結(jié)構(gòu)與安裝孔相配合。
[0014] 進(jìn)一步的是，所述轉(zhuǎn)子緊配合安裝在安裝孔中。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：由于采用了主體和可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，因此可將巴西圓盤通過 裂紋安裝結(jié)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)子上，利用轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)可以調(diào)節(jié)巴西圓盤上裂紋與所加荷載的角 度；在所使用中無需用手去直接接觸巴西圓盤，這樣可以避免壓力機(jī)對(duì)操作者造成威脅； 裂紋與壓力機(jī)所加荷載的角度可以任意調(diào)節(jié)，從而方便適用，滿足不同的實(shí)驗(yàn)要求。主體可 以設(shè)置為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，這樣這是是巴西圓盤在安裝后頂部外露，從而使壓力機(jī)能夠直接作 用在巴西圓盤上。轉(zhuǎn)子和安裝孔通過阻尼結(jié)構(gòu)配合，這樣可以保持轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，避免已 調(diào)整好角度的轉(zhuǎn)子誤轉(zhuǎn)。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的正視圖；
[0017] 圖2是本發(fā)明的后視圖；
[0018] 圖3是圖1的左視半剖圖；
[0019] 圖4是本發(fā)明一種實(shí)施方式的示意圖；
[0020] 圖5是本發(fā)明另一種實(shí)施方式的示意圖；
[0021] 圖中零部件、部位及編號(hào)：主體1、轉(zhuǎn)子2、阻擋壁3、裂紋安裝結(jié)構(gòu)4、固定軸5、安 裝片6、安裝端21。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023] 如圖1所示，本發(fā)明包括主體1和轉(zhuǎn)子2 ;所述主體1具有前部的圓盤放置端面和 后部的刻度端面，所述主體1上設(shè)置有從刻度端面貫穿至圓盤放置端面的安裝孔；所述轉(zhuǎn) 子2具有前部的安裝端21和后部的操作端，所述安裝端21上設(shè)置有裂紋安裝結(jié)構(gòu)4 ;所述 轉(zhuǎn)子2可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在主體1的安裝孔中，并且轉(zhuǎn)子2的安裝端21與主體1的圓盤放置端面 對(duì)應(yīng)，操作端與刻度端面對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)子上的裂紋安裝結(jié)構(gòu)4主要是與巴西圓盤上的裂紋配合， 從而將巴西圓盤固定。實(shí)驗(yàn)用的巴西圓盤在中心開設(shè)有長條形的裂紋孔，依次模擬裂紋，裂 紋安裝結(jié)構(gòu)4 一部分配合安裝在轉(zhuǎn)子2上，另一部分配合安裝在巴西圓盤的裂紋孔中，即利 用裂紋安裝結(jié)構(gòu)4穿過裂紋孔，從而固定巴西圓盤，具體的可見后面列舉的實(shí)施方式。
[0024] 在使用時(shí)，將巴西圓盤的裂紋孔安裝在裂紋安裝結(jié)構(gòu)4上，此時(shí)巴西圓盤固定在 本輔助實(shí)驗(yàn)器的轉(zhuǎn)子2上，此時(shí)利用本輔助實(shí)驗(yàn)器將巴西圓盤放置到壓力機(jī)上，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子 2即可改變巴西圓盤上裂紋孔的角度，從而獲得想要的裂紋與荷載的角度，然后將壓力機(jī)壓 下夾住巴西圓盤，拆下本輔助實(shí)驗(yàn)器；最后即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，斷裂韌度計(jì)算公式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器，其特征在于：包括主體⑴和轉(zhuǎn) 子（2);所述主體（1)具有前部的圓盤放置端面和后部的刻度端面，所述主體（1)上設(shè)置有 從刻度端面貫穿至圓盤放置端面的安裝孔；所述轉(zhuǎn)子（2)具有前部的安裝端（21)和后部的 操作端，所述安裝端（21)上設(shè)置有裂紋安裝結(jié)構(gòu)（4);所述轉(zhuǎn)子（2)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在主體（1) 的安裝孔中，并且轉(zhuǎn)子（2)的安裝端（21)與主體（1)的圓盤放置端面對(duì)應(yīng)，操作端與刻度 端面對(duì)應(yīng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器，其特征在 于：所述安裝孔為兩端直徑大、中間直徑小的階梯孔；所述轉(zhuǎn)子（2)也為兩端直徑大、中間 直徑小的階梯狀，并且轉(zhuǎn)子（2)直徑較大的安裝端（21)是可拆卸的。
3. 如權(quán)利要求1所述的中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器，其特征在 于：所述主體（1)的圓盤放置端面上的左右兩側(cè)平行設(shè)置有兩條阻擋壁（3)。
4. 如權(quán)利要求3所述的中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器，其特征在 于：所述主體（1)為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述安裝孔與主體（1)上部的距離小于安裝孔與主體（1) 下部的距離。
5. 如權(quán)利要求1所述的中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器，其特征在 于：所述裂紋安裝結(jié)構(gòu)（4)包括：在轉(zhuǎn)子（2)安裝端（21)上設(shè)置的長條孔、與長條孔形狀匹 配的安裝片（6)。
6. 如權(quán)利要求1所述的中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器，其特征在 于：所述裂紋安裝結(jié)構(gòu)（4)為垂直設(shè)置在轉(zhuǎn)子（2)安裝端（21)上的兩根固定軸（5);兩根 固定軸（5)對(duì)稱位于安裝端（21)圓心的兩側(cè)，并在同一直徑上。
7. 如權(quán)利要求1所述的中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器，其特征在 于：所述主體（1)的刻度端面上設(shè)置有刻度，所述轉(zhuǎn)子（2)的操作端上設(shè)置有指針。
8. 如權(quán)利要求1至7任一權(quán)利要求所述的中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助 實(shí)驗(yàn)器，其特征在于：所述轉(zhuǎn)子（2)通過阻尼結(jié)構(gòu)與安裝孔相配合。
9. 如權(quán)利要求8所述的中心裂紋巴西圓盤I、II及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器，其特征在 于：所述轉(zhuǎn)子（2)緊配合安裝在安裝孔中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實(shí)驗(yàn)器材，尤其是一種中心裂紋巴西圓盤Ⅰ、Ⅱ及復(fù)合型斷裂輔助實(shí)驗(yàn)器，包括主體和轉(zhuǎn)子；主體具有前部的圓盤放置端面和后部的刻度端面，主體上設(shè)置有從刻度端面貫穿至圓盤放置端面的安裝孔；轉(zhuǎn)子具有前部的安裝端和后部的操作端，安裝端上設(shè)置有裂紋安裝結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在主體的安裝孔中，并且轉(zhuǎn)子的安裝端與主體的圓盤放置端面對(duì)應(yīng)，操作端與刻度端面對(duì)應(yīng)。利用轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)可以調(diào)節(jié)巴西圓盤上裂紋與所加荷載的角度；在所使用中無需用手去直接接觸巴西圓盤，這樣可以避免壓力機(jī)對(duì)操作者造成威脅；裂紋與壓力機(jī)所加荷載的角度可以任意調(diào)節(jié)，從而方便適用，滿足不同的實(shí)驗(yàn)要求。
【IPC分類】G01N3-02, G01N3-00
【公開號(hào)】CN104764657
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510172158
【發(fā)明人】董世明, 李一凡, 華文, 李念斌
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日