CN109490096A - 一种弯曲抗裂性能测试装置及测试方法 - Google Patents

一种弯曲抗裂性能测试装置及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种弯曲抗裂性能测试装置及测试方法，其中测试装置包括底座；夹持机构，用于夹持试件；施力机构，支撑并驱动所述夹持机构，当一对所述施力机构相互靠近时所述试件弯曲并带动位于其端部的所述夹持机构在所述施力机构内转动；弯曲导向机构，限制所述试件向所述弯曲导向机构所在方向弯曲。通过设置夹持机构在施力机构内转动以防止试件在受到反作用力而使夹持位置发生断裂，且通过施力机构的靠近带动试件弯曲减少应力集中对试件弯曲断裂的影响，从而提高了测试结果的准确性；通过设置弯曲导向机构，使得试件弯曲时弯曲方向可控，以便需要进行拍照采集等操作时固定拍照设备于某处无需调整其他位置，确保测试的顺利进行。

Description

一种弯曲抗裂性能测试装置及测试方法
技术领域
本发明涉及测试技术领域，具体涉及一种弯曲抗裂性能测试装置及测试方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，越来越多例如混凝土大坝、钢桥等工程项目进行建设并投入使用。往往这些工程项目的使用环境较为严苛——例如伴随有大风恶劣天气状况、用于行走或行驶等使用环境，从而导致用于这些工程项目中的建造材料在极限情况下易发生弯曲断裂，致使严重影响工程项目的正常使用。通过对建造材料的弯曲抗裂性能进行测试并确认是否与使用环境等匹配来尽可能地避免建造材料实际使用过程中发生弯曲断裂。
现有技术的弯曲抗裂测试装置，通常是将试件放置于两个支撑点上，并通过加载设备对两个支撑点的中点位置处施力使得试件发生弯曲进行测试。
或者现有技术中也存在另一种测试装置，其包括支撑座和能够滑动地设置在支撑座上的两个承载单元，支撑座的中间位置处设置有连接座，两个承载单元对称分布在连接座的两侧，其中试件的两端分别固定于两个承载单元上的夹具上，通过承载单元相互靠近以调节承载单元沿试件长度方向的距离以适配夹持试件，并通过额外的加载设备加载进行测试。
首先，上述的两种测试装置均通过例如气缸等加载设备对试件表面的某一位置施加外力以使试件弯曲，由于其存在应力集中的施力点(即加载设备与试件的接触点)，当加载设备对施力点施力时，施力点附近由于应力集中易导致试件更容易在施力点处发生断裂，或发生破裂而由此加快试件的断裂，因此通过加载设备对试件的某一点集中施力使其变形的测试方式在一定程度上影响了试件抗裂性能测试的准确性。
其次，在上述第二种现有技术中通过夹具夹持试件进行测试的测试装置，由于试件的两端被夹具固定死且夹具不能够活动，因此在弯曲测试时，固定夹具也对试件本身产生一定的反作用力，也在一定程度上影响了测试结果的准确性。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的测试装置中的试件易在外部加载设备施力时产生应力集中而影响测试准确性的缺陷，从而提供一种弯曲抗裂性能测试装置及测试方法。
本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的测试夹具易对试件产生反作用力从而影响测试准确性的缺陷，从而提供一种弯曲抗裂性能测试装置及测试方法。
一种弯曲抗裂性能测试装置，包括：
底座；
至少一对夹持机构，用于夹持试件；
施力机构，所述施力机构活动设置于所述底座上以支撑并驱动所述夹持机构，所述夹持机构分别与所述施力机构可拆卸连接，一对所述施力机构可相互靠近或者远离，当一对所述施力机构相互靠近时位于该一对所述施力机构之间的所述试件弯曲并带动位于其端部的所述夹持机构在所述施力机构内转动；
弯曲导向机构，所述弯曲导向机构固定于所述底座上，其一端部抵接于所述试件的一侧表面以限制所述试件向所述弯曲导向机构所在方向弯曲。
进一步地，所述底座上设有安装部以及滑轨；所述安装部安装所述弯曲导向机构，所述施力机构包括支撑组件和驱动组件，所述支撑组件与所述滑轨滑动连接，所述驱动组件驱动所述支撑组件在所述滑轨上运动。
进一步地，所述弯曲导向机构设于一对所述支撑组件之间，其固定于所述底座并包括可活动调节的活动端，所述活动端抵接于所述试件；优选地，所述弯曲导向机构还包括固定端和调节部，所述调节部与所述固定端和所述活动端连接并调节所述活动端的位置。
进一步地，一对所述支撑组件的相向侧设有可容纳并支撑所述夹持机构的放置部，所述放置部和所述夹持机构分别具有可相互滚动连接的滚动连接面。
进一步地，所述夹持机构包括一对对称设置的夹持体及固定连接所述夹持体的锁紧组件，其中一对所述夹持体之间对应地形成有可容纳所述试件端部的夹持空间；优选地，所述夹持体为半圆柱体，所述锁紧组件为螺栓或螺钉，所述半圆柱体的平面上的形成有凹槽，一对所述半圆柱体的凹槽共同构成所述夹持空间。
进一步地，所述驱动组件包括电机及丝杆，所述电机的输出端连接于所述丝杆，所述夹持机构底部设有与所述丝杆螺纹连接的丝杆螺母，其中所述丝杆位于所述导向机构两侧的螺纹旋向相反；优选地，所述滑轨包括设于所述底座内的滑槽；所述丝杆螺母与所述滑槽滑动连接。
进一步地，还包括图像处理系统，所述图像处理系统包括图像采集装置和图像处理装置，所述图像采集装置用于拍摄采集若干弯曲过程中所述试件不同时刻的弯曲形态图像，所述图像处理装置用于对所述弯曲形态图像分析处理后获取所述试件处于不同弯曲形态时的参数；优选地，所述参数包括所述试件在弯曲过程中的弯曲变形形态参数以及所述试件在断裂时的断裂参数。
一种采用上述的一种弯曲抗裂性能测试装置进行断裂测试的测试方法，包括如下步骤：
S1：将所述试件固定于所述夹持机构中；
S2：所述施力机构相互靠近运动，使位于所述夹持机构中的所述试件弯曲直至断裂；
在步骤S2之前还包括以下步骤：
调节所述弯曲导向机构使其抵接于所述试件的一侧表面。
进一步地，还包括与步骤S2同时进行的步骤S3：
所述图像采集装置拍摄采集若干弯曲过程中不同时刻的所述试件的弯曲形态图像，所述图像处理装置对所述弯曲形态图像分析处理后获取不同时刻的所述试件处于不同弯曲形态时的参数；
优选地，所述参数包括所述试件在弯曲过程中的弯曲变形形态参数以及所述试件在断裂时的断裂参数。
进一步地，所述步骤S3还包括获取所述断裂参数中的长度变形ΔL的步骤S31：
所述图像处理装置对所述试件断裂时的图像进行分析并获得所述断裂参数ΔL，ΔL为所述试件两侧夹持点之间的长度变形：
ΔL＝L0-L1；
其中：
L0—试件断裂时位于两个所述夹持机构夹持点之间的试件长度，
L1—试件断裂时两个夹具夹持点之间的直线距离。
进一步地，所述步骤S3还包括获取所述断裂参数中的断裂平均曲率kavg和断裂最大曲率kmax的步骤：
所述图像处理装置对所述试件断裂时的所述弯曲形态图像进行分析，以获得所述试件在断裂时弯曲的断裂平均曲率kavg和断裂最大曲率kmax；
其中：1≤i≤n，i和n均为自然数；
ki—断裂时试件弯曲曲线上的第i个点的曲率；
n—断裂时同一试件弯曲曲线上的测定曲率的点数；
优选地，所述步骤S3还包括获取所述变形形态参数的步骤：
其中变形参数包括所述试件弯曲直至断裂前的总平均曲率和总最大曲率
其中：1≤j≤m，j和m均为自然数；
j—自试件弯曲开始采集的第j张图像；
m—试件弯曲至断裂前采集的图像总数；
—第j张图像中的试件弯曲曲线上第i个点的曲率；
n—第j张图像中的试件弯曲曲线上测定曲率的点数。
本发明的技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的一种弯曲抗裂性能测试装置，包括：底座；至少一对夹持机构，用于夹持试件；施力机构，所述施力机构活动设置于所述底座上以支撑并驱动所述夹持机构，所述夹持机构分别与所述施力机构可拆卸连接，一对所述施力机构可相互靠近或者远离，当一对所述施力机构相互靠近时位于该一对所述施力机构之间的所述试件弯曲并带动位于其端部的所述夹持机构在所述施力机构内转动；弯曲导向机构，所述弯曲导向机构固定于所述底座上，其一端部抵接于所述试件的一侧表面以限制所述试件向所述弯曲导向机构所在方向弯曲。此结构的弯曲抗裂性能测试装置，通过设置夹持机构夹持试件，且试件在弯曲时带动夹持机构在施力机构内转动以防止试件在受到反作用力而使夹持位置发生断裂的情况出现，且通过施力机构的靠近带动试件弯曲减少应力集中对试件弯曲断裂的影响，从而提高了测试结果的准确性；通过设置弯曲导向机构，调整试件的弯曲方向，使得试件弯曲时弯曲方向可控，以便需要进行拍照采集等操作时固定拍照设备于某处无需调整其他位置，确保测试的顺利进行。
2.本发明提供的一种弯曲抗裂性能测试装置，所述弯曲导向机构设于一对所述支撑组件之间，其固定于所述底座并包括可活动调节的活动端，所述活动端抵接于所述试件；优选地，所述弯曲导向机构还包括固定端和调节部，所述调节部与所述固定端和所述活动端连接并调节所述活动端的位置。此结构的弯曲抗裂性能测试装置，通过设置有调节部，便于在安装试件时即时调整调节部使得活动端抵接于试件。
3.本发明提供的一种弯曲抗裂性能测试装置，所述夹持机构包括一对对称设置的夹持体及固定连接所述夹持体的锁紧组件，其中一对所述夹持体之间对应地形成有可容纳所述试件端部的夹持空间；优选地，所述夹持体为半圆柱体，所述锁紧组件为螺栓或螺钉，所述半圆柱体的平面上的形成有凹槽，一对所述半圆柱体的凹槽共同构成所述夹持空间。此结构的弯曲抗裂性能测试装置，通过设置夹持机构包括夹持体及锁紧组件，使得试件的夹持固定更简单便捷；同时由于夹持机构可与放置部转动连接，因此其在确保了夹持机构可靠夹持的基础上也避免了因夹持端部固定而对试件产生反作用力，提高了测试的准确性。
4.本发明提供的一种弯曲抗裂性能测试装置，所述驱动组件包括电机及丝杆，所述电机的输出端连接于所述丝杆，所述夹持机构底部设有与所述丝杆螺纹连接的丝杆螺母，其中所述丝杆位于所述导向机构两侧的螺纹旋向相反；优选地，所述滑轨包括设于所述底座内的滑槽；所述丝杆螺母与所述滑槽滑动连接。此结构的弯曲抗裂性能测试装置，通过设置电机驱动丝杆以同时夹持机构相互靠近或远离运动，确保试件弯曲受力的对称性，使得试件弯曲后的断裂处尽可能地靠近试件的对称中心位置，从而提高测试结果的准确，以便更直观准确地判断试件的抗裂性能。
5.本发明提供的一种弯曲抗裂性能测试装置，还包括图像处理系统，所述图像处理系统包括图像采集装置和图像处理装置，所述图像采集装置用于拍摄采集若干弯曲过程中所述试件不同时刻的弯曲形态图像，所述图像处理装置用于对所述弯曲形态图像分析处理后获取所述试件处于不同弯曲形态时的参数；优选地，所述参数包括所述试件在弯曲过程中的弯曲变形形态参数以及所述试件在断裂时的断裂参数。此结构的弯曲抗裂性能测试装置，通过设置图像处理系统获取弯曲形态图像并分析处理，减少了人力在测试过程中的劳动量，并能快速准确地获取测试结果；通过弯曲变形形态参数和断裂参数结合，便于更加准确地判断测试的抗裂性能。
6.本发明提供的一种采用上述的弯曲抗裂性能测试装置进行断裂测试的测试方法，此测试方法，由于采用上述的弯曲抗裂性能测试装置进行测试，因而自然具有因采用上述的弯曲抗裂性能测试装置进行测试所带来的一切优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例提供的一种弯曲抗裂性能测试装置的结构示意图；
图2为图1中的底座及弯曲导向机构的结构示意图；
图3为图1中的支撑组件的结构示意图；
图4为图1中的夹持机构的结构示意图；
图5为试件采用图1中的测试装置测试过程中弯曲的结构示意图；
1-底座，11-安装部，12-T型滑槽；
2-支撑组件，21-T型卡接件，211-竖直臂，221-支撑板，2211-弧形凹陷面，222-连接板；
3-丝杆；
4-夹持机构，41-半圆柱体，411-夹持空间，42-螺栓；
51-固定端，52-螺杆，53-活动端；
6-试件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种弯曲抗裂性能测试装置，其包括：底座1、施力机构、至少一对夹持机构、弯曲导向机构及图像处理系统。其中夹持机构用于夹持试件6；施力机构包括一对支撑组件2和驱动组件，其中支撑组件2活动设置于底座1上以支撑并固定夹持机构；驱动组件驱动支撑组件2运动；弯曲导向机构固定于底座1上，其一端部抵接于试件6的一侧表面以限制试件6向弯曲导向机构所在方向弯曲。需要说明的是，本实施例中的试件6为板状树脂材料试件。当然也可以为其他材料制成的试件6。
如图1及图2所示，本实施例中的底座1上设有安装弯曲导向机构的安装部11及与支撑组件2滑动连接的滑轨。具体地，滑轨包括设于底座1内的且对称设置的T型滑槽12。
如图1及图3所示，本实施例中的支撑组件2包括T型卡接件21及一对对称设置的支撑架，其中T型卡接件21卡设连接于T型滑槽12且T型卡接件21的竖直臂211连接于支撑架。具体地，本实施例中的支撑架包括对称设置的支撑板221、连接支撑板221的连接板222，其中位于底部的连接板222还连接于T型卡接件21的竖直臂211。本实施例中的一对支撑组件2的相向侧设有可容纳夹持机构的放置部，即如图1及图3所示的连接于同一T型滑槽12的支撑板221朝向另一对支撑架的相向侧的上端部设有上述的放置部，其中放置部和夹持机构分别具有可相互滚动连接的滚动连接面。本实施例中的驱动组件包括电机及如图1所示的丝杆3，电机的输出端连接于丝杆3，夹持机构底部设有与丝杆3螺纹连接的丝杆螺母，使得丝杆螺母通过丝杆3与T型滑槽12滑动连接以带动滑动在T型滑槽12内运动，其中丝杆3位于导向机构两侧的螺纹旋向相反。通过设置电机驱动丝杆3以同时夹持机构相互靠近或远离运动，确保试件6弯曲受力的对称性，使得试件6弯曲后的断裂处尽可能地靠近试件6的对称中心位置，从而提高测试结果的准确，以便更直观准确地判断处时间的抗裂性能。
作为一种可替换的实施方式，也可不设置驱动组件，通过设置与丝杆3连接的把手，通过人工操作把手带动丝杆3转动以使支撑组件2靠近或远离运动。
本实施例中的夹持机构分别与支撑组件2活动连接，一对支撑组件2可相互靠近或者远离运动并带动夹持机构运动。当一对支撑组件2相互靠近时位于该一对支撑组件2之间的试件6弯曲并带动位于其端部的夹持机构在支撑组件2内转动。具体地，夹持机构包括一对对称设置的夹持体及固定连接夹持体的锁紧组件，如图1及图4所示，本实施例中的夹持体为半圆柱体41，与之对应地，本实施例的放置部包括朝向其内部凹陷的弧形凹陷面2211，其中一对半圆柱体41的平面上分别对应地形成有凹槽，一对配合的半圆柱体41上的凹槽共同构成可容纳试件6端部的夹持空间411。一对半圆柱体41固定连接后的外圆周面与放置部的弧形面配合以实现两者之间的滚动连接。
本实施例中的锁紧组件为螺栓42或螺钉。通过设置夹持机构4包括夹持体及锁紧组件，使得试件6的夹持固定更简单便捷。同时由于夹持机构4可与放置部转动连接，因此其在确保了夹持机构4可靠夹持的基础上也避免了因夹持端部固定而对试件6产生反作用力，提高了测试的准确性。
本实施例中的弯曲导向机构设于一对支撑组件2之间，即设于如图1及图2所示的底座1上的安装部11。具体地，弯曲导向机构包括固定端51、可活动调节的活动端53和调节部，固定端51固定于底座1的安装部11，活动端53抵接于试件6，调节部连接固定端51和活动端53并可调节活动端53的位置。其中调节部为螺杆52，螺杆52与固定端51和/或活动端53螺纹连接。通过设置有调节部，便于在安装试件6时即时调整调节部抵接于试件6。当然调节部也可设置为气缸或升降杆等。
本实施例中的图像处理系统包括图像采集装置和图像处理装置，图像采集装置例如高速高清摄像设备拍摄采集若干弯曲过程中试件6不同时刻的弯曲形态图像，图像处理装置对弯曲形态图像分析处理后获取试件6处于不同形态时的参数。其中参数包括试件6在弯曲过程中的弯曲变形形态参数以及试件6在断裂时的断裂参数。
通过设置图像处理系统获取弯曲形态图像并分析处理，减少了人力在测试过程中的劳动量，并能快速准确地获取测试结果。
本发明的一种弯曲抗裂性能测试装置，通过设置夹持机构夹持试件6，且试件6在弯曲时带动夹持机构在施力机构内转动以防止试件6在受到反作用力而使夹持位置发生断裂的情况出现，且通过支撑组件2的靠近带动试件6弯曲减少应力集中对试件弯曲断裂的影响，从而提高了测试结果的准确性；通过设置弯曲导向机构，调整试件6的弯曲方向，使得试件6弯曲时弯曲方向可控，以便需要进行拍照采集等操作时固定拍照设备于某处无需调整其他位置，确保测试的顺利进行。
实施例2
本实施例提供一种采用实施例1中的弯曲抗裂性能测试装置进行断裂测试的测试方法，包括依次进行如下步骤：
S1：将试件6装配于夹持机构中：具体地，首先将试件6分别放置于半圆柱体41形成的夹持空间411内，再通过如图1及图4所示的螺栓42锁紧。
S11：调节弯曲导向机构的长度使其抵接于试件6的表面：具体地，通过调节螺杆52以实现对弯曲导向机构长度的调节。
S2：驱动组件例如电机或者人力驱动支撑组件2靠近运动，使位于夹持机构中的试件6弯曲直至断裂；
与步骤S2同时进行的步骤S3：图像采集装置拍摄采集若干弯曲过程中不同时刻的试件6的弯曲形态图像，图像处理装置对弯曲形态图像分析处理后获取不同时刻时试件6处于不同形态时的参数，其中参数包括试件6在弯曲过程中的弯曲变形形态参数以及试件6在断裂时的断裂参数。
其中获取断裂参数的步骤包括步骤S31和步骤S32，其中步骤S31为获取断裂时刻试件的长度变形参数ΔL的步骤：
图像处理装置对如图5所示试件6断裂时的图像进行分析并获得断裂参数ΔL，其中ΔL为试件6两侧夹持点之间的试件长度变形：ΔL＝L0-L1；
上述关系式中：L0指试件6刚好断裂时试件6上位于夹持机构的两个夹持点之间的试件长度，L1指试件6刚好断裂时两个夹持机构的夹持点之间的直线距离。
步骤S32为获取断裂时刻试件的断裂平均曲率kavg和断裂最大曲率kmax：
图像处理装置对试件断裂时刻的弯曲形态图像进行分析，以获得试件6在断裂时弯曲的断裂断裂平均曲率kavg和断裂断裂最大曲率kmax；
其中：1≤i≤n，i和n均为自然数；
ki—断裂时试件6弯曲曲线上的第i个点的曲率；
n—断裂时同一试件6弯曲曲线上的测定曲率的点数。
步骤S3还包括获取变形形态参数的步骤，即获取弯曲直至断裂前的总平均曲率和总最大曲率的步骤：
其中：1≤j≤m，j和m均为自然数；
j—自试件6弯曲开始采集的第j张图像；
m—试件6弯曲至断裂前采集的图像总数；
—第j张图像中的试件6弯曲曲线上第i个点的曲率；
n—第j张图像中的试件6弯曲曲线上测定曲率的点数。
本发明的一种采用上述的弯曲抗裂性能测试装置进行断裂测试的测试方法，由于采用上述的弯曲抗裂性能测试装置进行测试，因而自然具有因采用上述的弯曲抗裂性能测试装置进行测试所带来的一切优点。
需要说明的是，为了能更准确直观通过本发明的一种采用上述的弯曲抗裂性能测试装置进行断裂测试的测试方法，从而提出一种评价试件6弯曲抗裂性能的评价方法。具体如下所述：
同样的测试条件下(是指试件6仅除材料组成成分不同，其余例如大小均相同)，断裂参数ΔL越大，则试件6可承受的变形越大，对应的抗裂性能越强。
但也存在不同试件6的断裂参数ΔL相同却在测试过程中及断裂时的形态不一致的情况，因此仅用断裂参数ΔL作为唯一参数便显得不足。为此提出了断裂平均曲率kavg、断裂最大曲率kmax、总平均曲率和总最大曲率这几个评价参数。
因此在测试过程中，当不同试件6的断裂参数ΔL结果相同时，可采用断裂平均曲率kavg、断裂最大曲率kmax、总平均曲率和总最大曲率这几个参数进一步评价试件的弯曲抗裂性能；当然，作为替换的实施方式为了获取更准确全面的结果，也可在测试中获取所有的参数，即包括断裂参数ΔL、断裂平均曲率kavg、断裂最大曲率kmax、总平均曲率和总最大曲率后对不同材料的试件6的弯曲抗裂性能进行综合评估。
断裂平均曲率kavg是在试件6断裂的瞬间反映出的试件6的刚度与强度之间的关系，体现了试件6在受弯条件下的变形形态，断裂平均曲率kavg越大，则试件6的变形协调性更好；
断裂最大曲率kmax是在试件6断裂的瞬间体现出的极限破坏的性能，断裂最大曲率kmax越大，则试件6能够承受的弯拉应变越大，即试件6的抗裂性能越好；
总平均曲率和总最大曲率与上述两个概念——断裂平均曲率kavg和断裂最大曲率kmax类似，区别在于不是以破坏瞬间的数据为分析对象，而是以从开始测试至测试结束的过程中，以试验6从开始弯曲至断裂前的所有采样图像为分析对象，从而体现的是试件6从开始弯曲直至断裂前的变形总体特征，而不是破坏瞬间的变形特征。
在评价试件6的弯曲抗裂性能时，按照下述重要性次序： 以便更准确直观地评价试件6的抗裂性能。例如：断裂参数ΔL最大的弯曲抗裂性能越优，当断裂参数ΔL相同时，断裂最大曲率kmax最大的弯曲抗裂性能越优，当最大大曲率kmax也相同时，断裂平均曲率kavg最大的弯曲抗裂性能越优，以此类推。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种弯曲抗裂性能测试装置，其特征在于，包括：
底座；
至少一对夹持机构，用于夹持试件；
施力机构，所述施力机构活动设置于所述底座上以支撑并驱动所述夹持机构，所述夹持机构分别与所述施力机构可拆卸连接，一对所述施力机构可相互靠近或者远离，当一对所述施力机构相互靠近时位于该一对所述施力机构之间的所述试件弯曲并带动位于其端部的所述夹持机构在所述施力机构内转动；
弯曲导向机构，所述弯曲导向机构固定于所述底座上，其一端部抵接于所述试件的一侧表面以限制所述试件向所述弯曲导向机构所在方向弯曲。
2.根据权利要求1所述的一种弯曲抗裂性能测试装置，其特征在于，所述底座上设有安装部以及滑轨；所述安装部安装所述弯曲导向机构，所述施力机构包括支撑组件和驱动组件，所述支撑组件与所述滑轨滑动连接，所述驱动组件驱动所述支撑组件在所述滑轨上运动。
3.根据权利要求2所述的一种弯曲抗裂性能测试装置，其特征在于，所述弯曲导向机构设于一对所述支撑组件之间，其固定于所述底座并包括可活动调节的活动端，所述活动端抵接于所述试件；优选地，所述弯曲导向机构还包括固定端和调节部，所述调节部与所述固定端和所述活动端连接并调节所述活动端的位置。
4.根据权利要求3所述的一种弯曲抗裂性能测试装置，其特征在于，一对所述支撑组件的相向侧设有可容纳并支撑所述夹持机构的放置部，所述放置部和所述夹持机构分别具有可相互滚动连接的滚动连接面。
5.根据权利要求4所述的一种弯曲抗裂性能测试装置，其特征在于，所述夹持机构包括一对对称设置的夹持体及固定连接所述夹持体的锁紧组件，其中一对所述夹持体之间对应地形成有可容纳所述试件端部的夹持空间；优选地，所述夹持体为半圆柱体，所述锁紧组件为螺栓或螺钉，所述半圆柱体的平面上的形成有凹槽，一对所述半圆柱体的凹槽共同构成所述夹持空间。
6.根据权利要求5所述的一种弯曲抗裂性能测试装置，其特征在于，所述驱动组件包括电机及丝杆，所述电机的输出端连接于所述丝杆，所述夹持机构底部设有与所述丝杆螺纹连接的丝杆螺母，其中所述丝杆位于所述导向机构两侧的螺纹旋向相反；优选地，所述滑轨包括设于所述底座内的滑槽；所述丝杆螺母与所述滑槽滑动连接。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种弯曲抗裂性能测试装置，其特征在于，还包括图像处理系统，所述图像处理系统包括图像采集装置和图像处理装置，所述图像采集装置用于拍摄采集若干弯曲过程中所述试件不同时刻的弯曲形态图像，所述图像处理装置用于对所述弯曲形态图像分析处理后获取所述试件处于不同弯曲形态时的参数；优选地，所述参数包括所述试件在弯曲过程中的弯曲变形形态参数以及所述试件在断裂时的断裂参数。
8.一种采用权利要求1-7中任意一项所述的一种弯曲抗裂性能测试装置进行断裂测试的测试方法，包括如下步骤：
S1：将所述试件固定于所述夹持机构中；
S2：所述施力机构相互靠近运动，使位于所述夹持机构中的所述试件弯曲直至断裂；
其特征在于：
在步骤S2之前还包括以下步骤：
调节所述弯曲导向机构使其抵接于所述试件的一侧表面。
9.根据权利要求8所述的一种进行测试的测试方法，其特征在于，还包括与步骤S2同时进行的步骤S3：
所述图像采集装置拍摄采集若干弯曲过程中不同时刻的所述试件的弯曲形态图像，所述图像处理装置对所述弯曲形态图像分析处理后获取不同时刻的所述试件处于不同弯曲形态时的参数；
优选地，所述参数包括所述试件在弯曲过程中的弯曲变形形态参数以及所述试件在断裂时的断裂参数。
10.根据权利要求9所述的一种进行测试的测试方法，其特征在于，所述步骤S3还包括获取所述断裂参数中的长度变形ΔL的步骤S31：
所述图像处理装置对所述试件断裂时的图像进行分析并获得所述断裂参数ΔL，ΔL为所述试件两侧夹持点之间的长度变形：
ΔL＝L0-L1；
其中：
L0—试件断裂时位于两个所述夹持机构夹持点之间的试件长度，
L1—试件断裂时两个夹具夹持点之间的直线距离。
11.根据权利要求10所述的一种进行测试的测试方法，其特征在于，所述步骤S3还包括获取所述断裂参数中的断裂平均曲率kavg和断裂最大曲率kmax的步骤：
所述图像处理装置对所述试件断裂时的所述弯曲形态图像进行分析，以获得所述试件在断裂时弯曲的断裂平均曲率kavg和断裂最大曲率kmax；
其中：1≤i≤n，i和n均为自然数；
ki—断裂时试件弯曲曲线上的第i个点的曲率；
n—断裂时同一试件弯曲曲线上的测定曲率的点数；
优选地，所述步骤S3还包括获取所述变形形态参数的步骤：
其中变形参数包括所述试件弯曲直至断裂前的总平均曲率和总最大曲率
其中：1≤j≤m，j和m均为自然数；
j—自试件弯曲开始采集的第j张图像；
m—试件弯曲至断裂前采集的图像总数；
—第j张图像中的试件弯曲曲线上第i个点的曲率；
n—第j张图像中的试件弯曲曲线上测定曲率的点数。
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