CN105403450B - 一种复合型断裂试验加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合型断裂试验加载装置,包括一对上下相对设置且共面的C型弧板，在所述C型弧板上设有通过定位螺栓将其固定到试验机上的圆弧滑槽，在所述C型弧板的内壁上还上下相对固定有十字固定件；在所述十字固定架上设有卡住试件的十字形槽，所述十字形槽包括相互交叉垂直的第一夹槽和第二夹槽，并且该十字形槽将所述十字固定架表面分割成四个凸起的立柱，在每一个所述立柱上均设有两个轴线互相垂直且与试件上的连接孔相对应的固定孔，在所述固定孔内设有连接试件并将其固定在所述十字形槽的螺栓。本发明实现了Ⅰ/Ⅱ型及Ⅰ/Ⅲ型复合断裂试验加载,为材料断裂性质研究提供一种结构简单，角度可连续调整的试验加载装置。

Description

一种复合型断裂试验加载装置
技术领域
本发明涉及材料断裂研究领域，具体涉及一种复合型断裂试验加载装置。
背景技术
材料断裂是一种常见的失效模式，在工程领域中，经常发生源于裂纹而导致的灾难性事故，这些破坏性极大的事故对社会造成了重大损失。因此，关于材料断裂力学的研究具有十分重要的现实意义和应用前景，借助相应的试验工具获取有效数据是进行断裂力学研究的关键环节。
现阶段国内进行复合型断裂试验所用装置或只能进行固定几个角度的试验，不可连续调整角度，或结构复杂，操作困难，装拆不便，这些极大地影响了试验数据的获取及理论分析研究。
发明内容
综上所述，为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种复合型断裂试验加载装置，实现Ⅰ/Ⅱ型及Ⅰ/Ⅲ型复合断裂试验加载且角度可连续调整。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种复合型断裂试验加载装置,包括一对上下相对设置且共面的C型弧板，在所述C型弧板上设有通过定位螺栓将其固定到试验机上的圆弧滑槽11，在所述C型弧板的内壁上还上下相对固定有十字固定件；
在所述十字固定架上设有卡住试件的十字形槽，所述十字形槽包括相互交叉垂直的第一夹槽和第二夹槽，并且该十字形槽将所述十字固定架表面分割成四个凸起的立柱，在每一个所述立柱上均设有两个轴线互相垂直且与试件上的连接孔相对应的固定孔，在所述固定孔内设有将试件并将其固定在所述十字形槽内的螺栓。
进一步，所述圆弧滑槽的圆心角为90°。
进一步，在所述C型弧板上对应所述圆弧滑槽的位置处设有实验机力载荷与试件裂纹面法向夹角的角度刻度。
进一步，所述十字固定件焊接在所述C型弧板的内壁上。
本发明的有益效果是：本发明避免了现有试验装置角度调节受限及装夹拆卸不便的弊端，实现了Ⅰ/Ⅱ型以及Ⅰ/Ⅲ型复合断裂试验加载，设实验机力载荷和试件裂纹面法向夹角角度可在0°至90°之间连续调整，而且结构简单，易于制造，装拆方便，操作易行，为复合型断裂试验的进行提供了一种可靠实用的试验加载装置。
附图说明
图1为试样的结构示意图；
图2为十字固定架的结构示意图；
图3为本发明整体的机构示意图；
图4为加载试样Ⅰ/Ⅱ型复合断裂试验示意图；
图5为加载试样Ⅰ/Ⅲ型复合断裂试验示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、C型弧板，11、圆弧滑槽，12、角度刻度，2、十字固定件，21、立柱，22、固定孔，23、第一夹槽，24、第二夹槽，3、试样，31、连接孔， 32、试件裂纹面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-3所示，一种复合型断裂试验加载装置,包括一对上下相对设置且共面的C型弧板1，所述C型弧板1的圆心角为90°。在所述C型弧板1上设有通过定位螺栓将其固定到试验机上的圆弧滑槽11，在所述C型弧板1上对应所述圆弧滑槽11的位置处设有实验机力载荷与试件裂纹面32法向夹角的角度刻度12，将定位螺栓固定到圆弧滑槽11的不同位置，可实现实验机力载荷与试件裂纹面32法向夹角的调节。在所述C型弧板1的内壁上还上下相对固定有十字固定件2，优选的：所述十字固定件2焊接在所述C型弧板1的内壁上。
在所述十字固定架2上设有卡住试件3的十字形槽，所述十字形槽包括相互交叉垂直的第一夹槽23和第二夹槽24，并且该十字形槽将所述十字固定架2表面分割成四个凸起的立柱21，在每一个所述立柱上均设有两个轴线互相垂直且与试件3上的连接孔31相对应的固定孔22，在所述固定孔22内设有连接试件3并将其固定在所述十字形槽内的螺栓。将试件3先卡入十字形槽再通过螺栓连接，可实现试件3的定位。
下面分别介绍本发明实现Ⅰ/Ⅱ型以及Ⅰ/Ⅲ型复合断裂试验的过程：
如图4所示，通过调整试样3与加载装置之间的空间位置关系，即将试件3卡在第一夹槽23内可实现Ⅰ+Ⅱ复合型断裂试验加载。当试件3卡在第一夹槽23时，设实验机力载荷和试件裂纹面32法向夹角为α，当α＝0°时，加载方向与裂纹方向垂直，为Ⅰ型张开型载荷条件，当α＝90°时，加 载方向与裂纹平行，为Ⅱ型滑开型载荷条件，当0°<α<90°,加载方向与裂纹成一定角度，为Ⅰ+Ⅱ复合型载荷条件。
如图5所示，通过调整试样3与加载装置之间的空间位置关系，即将试件3卡在第二夹槽24内可实现Ⅰ+Ⅲ复合型断裂试验加载。当试件3卡在第二夹槽24时，设力载荷和试样裂纹面法向夹角为β，当β＝0°时，加载方向与裂纹方向垂直，为Ⅰ型张开型载荷条件，当β＝90°时，加载方向与裂纹面法向垂直，为Ⅲ型撕开型载荷条件，当0°<β<90°,加载方向与裂纹面法向成一定角度，为Ⅰ+Ⅲ复合型载荷条件。
综上所述，本发明避免了现有试验装置角度调节受限及装夹拆卸不便的弊端，实现了Ⅰ/Ⅱ型以及Ⅰ/Ⅲ型复合断裂试验加载，设实验机力载荷和试件裂纹面32法向夹角角度可在0°至90°之间连续调整，而且结构简单，易于制造，装拆方便，操作易行，为复合型断裂试验的进行提供了一种可靠实用的试验加载装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种复合型断裂试验加载装置,其特征在于，包括一对上下相对设置且共面的C型弧板(1)，在所述C型弧板(1)上设有通过定位螺栓将其固定到试验机上的圆弧滑槽(11)，在所述C型弧板(1)的内壁上还上下相对固定有十字固定件(2)；
在所述十字固定架(2)上设有卡住试件(3)的十字形槽，所述十字形槽包括相互交叉垂直的第一夹槽(23)和第二夹槽(24)，并且该十字形槽将所述十字固定架(2)表面分割成四个凸起的立柱(21)，在每一个所述立柱上均设有两个轴线互相垂直且与试件(3)上的连接孔(31)相对应的固定孔(22)，在所述固定孔(22)内设有将试件(3)固定在所述十字形槽内的螺栓。
2.根据权利要求1所述的复合型断裂试验加载装置,其特征在于，所述圆弧滑槽(11)的圆心角为90°。
3.根据权利要求1所述的复合型断裂试验加载装置,其特征在于，在所述C型弧板(1)上对应所述圆弧滑槽(11)的位置处设有实验机力载荷与试件裂纹面(32)法向夹角的角度刻度(12)。
4.根据权利要求1至3任一所述的复合型断裂试验加载装置,其特征在于，所述十字固定件(2)焊接在所述C型弧板(1)的内壁上。
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