CN206095816U - 木材剪切模量的静态方板法测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够方便、简洁、准确地调整对方板的三个角进行支撑的支点位置，可以测试不同边长和不同厚度的方板的木材剪切模量的静态方板法测试装置，它包括可以调节水平的底座，在底座上部设置有两个支座，在支座的顶部设置半球形支撑；在底座上部还设置有能够沿两个支座的垂直平分线方向相对于底座移动的竖杆，在竖杆上设置横杆，在横杆上设置竖直向下的受压杆；受压杆下端的受压点位于两个半球形支撑上端顶点之间的垂直平分线上。

Description

木材剪切模量的静态方板法测试装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种用来测量与分析的多尺寸方板静态剪切模量的测试装置，属于材料检测测量技术领域。

背景技术

材料的剪切模量为一个材料常数，是评价材料性能的一个重要指标，是一个衡量材料力学性能指标的弹性常数。静态剪切模量不仅是材料的一个重要、准确的参考常数，也是对动态测试准确性与合理性的一个衡量依据，是对动态测试的一个重要检验依据。目前国内，测试静态剪切模量以方板为多。

静态方板法测试静态剪切模量参见图1，在厚度为h=9mm、边长l=128mm的正方形板材四角受集中力P，相邻的两个角力的方向相反，方板受力时形成纯剪切变形。应变片贴片方板的中心。根据扭矩与剪应力关系、剪切胡克定律和纯剪切状态下线应变和剪应变关系可得剪切模量G计算公式:

为了在四个角均受到P，常用的方法是在一个角施力P，另外三个角采用支撑的方法，使得另外三个角也收到相同大小的力P。但是对于方板的三个角支撑的方法参差不齐，测得数据的准确性不足。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种能够方便、简洁、准确地调整对方板的三个角进行支撑的支点位置，可以测试不同边长和不同厚度的方板的木材剪切模量的静态方板法测试装置。

本实用新型所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，包括可以调节水平的底座，在底座上部设置有两个支座，在支座的顶部设置半球形支撑；在底座上部还设置有能够沿两个支座的垂直平分线方向相对于底座移动的竖杆，在竖杆上设置横杆，在横杆上设置竖直向下的受压杆；受压杆下端的受压点位于两个半球形支撑上端顶点之间的垂直平分线上。

本实用新型的有益效果：使用时，方板相对的两个角放置在半球形支撑上，第三角位于受压杆下端的受压点下方，这样两个半球形支撑上端顶点和受压杆下端的受压点即是对方板的三个角进行支撑的支点位置。在方板的第四角施加向下的力P，另外三个角也受到力P。半球形支撑与方板的接触点小，接触位置精确。支座可移动地设置在底座上，可以改变两个支座之间的距离；竖杆可以在底座上部沿两个支座的垂直平分线方向，可以改变受压杆下端的受压点到一个半球形支撑的距离，适应不同边长的方板。

所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，横杆可上下移动地设置在竖杆上。横杆相对于竖杆上下移动，可以改变受压杆下端的受压点上下位置，适应不同厚度的方板，降低厚度加工精度，也对方板保持水平起到调节作用。

所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，在底座上有表示支座相对于底座移动位置的刻度和表示竖杆相对于底座移动位置的刻度；表示支座相对于底座在某一位置的刻度值与表示竖杆相对于底座在某一位置的刻度值相同时，受压杆下端的受压点和两个半球形支撑上端顶点在水平面内的投影形成等腰直角三角形。这样，根据三个相同的刻度值即可准确确定对方板支撑的三个支点位置。

所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，刻度值为所述等腰直角三角形的腰长。这样，即使方板的边长不准确，也可以在本装置上进行测试。

所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，底座为长方形，在长方形的四角设置调节底座高度的调节螺钉，在底座上设置有圆形气泡水平仪。通过调整调节螺钉，并根据圆形气泡水平仪可以迅速判断底座是否水平。

所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，两个支座靠近长方形底座的一边。这样，施加外力P的方板的第四角能够位于底座的外侧，分别施加外力P。

附图说明

图1是方板受力示意图；

图2测试台装置正视图；

图3测试台装置左视图；

图4测试台装置俯视图。

具体实施方式

参见图2-4所示的木材剪切模量的静态方板法测试装置，包括可以调节水平的底座1，底座为长方形，在长方形的四角设置调节底座高度的调节螺钉2，在底座上设置有圆形气泡水平仪3。

在底座上部靠近底座的一边设置有两个可以在平行于该底座一边的方向上移动的支座4。在支座的顶部设置半球形支撑5。在底座上部还设置有能够沿两个支座的垂直平分线方向相对于底座移动的竖杆6，在竖杆上可上下移动地设置有横杆7，在横杆上设置竖直向下的受压杆8；受压杆下端的受压点81位于两个半球形支撑上端顶点51之间的垂直平分线上。

支座4移动地设置在底座上的结构是，在底座上沿着平行于底座一边的方向上开有滑槽11，调节螺栓12穿过滑槽与位于底座表面上的支座的底部相连。横杆7上下移动地设置在竖杆上的结构类同，即横杆7后部与穿过滑槽11的调节螺栓12相连。竖杆6移动地设置在底座上的结构也类同，不同的是，竖杆6底部分别与穿过两个滑槽11的两个调节螺栓12相连，这样，竖杆移动的导向性更好。

在底座上有表示两个支座相对于底座移动位置的刻度（标尺）91和表示竖杆相对于底座移动位置的刻度92。

被测试方板10放置在本测试装置上，在其第四角悬挂砝码100，受压杆下端的受压点81对其第三角施加向下力。两个半球形支撑上端顶点51分别对其第一角、第二角施加向上的力。表示支座相对于底座在某一位置的刻度值与表示竖杆相对于底座在某一位置的刻度值相同时，受压杆下端的受压点和两个半球形支撑上端顶点在水平面内的投影形成等腰直角三角形。刻度值为所述等腰直角三角形的腰长（方板10的边长）。为了方便度数，标尺的读数直接为方板的边长，通过每一次的调节，可以大大增加方板测试的准确性，且对于方板的加工精度要求降低。

由可调节螺钉对底座所在平面进行调节，以保证是水平面，从而保证检测时的精确度。根据方板的边长和厚度，调节的调节螺栓并将其固定；将方板放置在本装置上进行测量。

采用华东电子仪器厂产的YD-28A型动态电阻应变仪对贴覆在方板上的电阻应变片的应变进行测量，并采用AZ-380型信号采集箱采集数据，利用AdCras信号采集与分析系统软件进行数据分析处理。

试验过程如下：连接试件与仪器并校零，打开软件AdCras并设置参数，再检查其桥路间有无短路现象。使方板呈如图2所示受力，加载砝码，记载三次，采集数据。加载砝码时，停留一段时间，待数据稳定后，采集数据。每个试件采集三次数据，试验结束后，根据其应变值计算材料剪切模量G值。

本实用新型专利的主要优点：

1、为测量与分析的多尺寸方板静态剪切模量提供测试装置；

2、该装置主要由金属铝等制成，结构简单、稳定、可靠性高，操作简单；

3、设计的可调底座可确定水平面，气泡水平仪则可以检测该平面并使其作为水平基准面，从而降低测量误差；

4、可以方便、简洁地调整支点的位置，从而保证可以测试不同边长和厚度的方板。

Claims (6)

1.木材剪切模量的静态方板法测试装置，包括可以调节水平的底座，在底座上部可移动地设置有两个支座，其特征是：在支座的顶部设置半球形支撑；在底座上部还设置有能够沿两个支座的垂直平分线方向相对于底座移动的竖杆，在竖杆上设置横杆，在横杆上设置竖直向下的受压杆；受压杆下端的受压点位于两个半球形支撑上端顶点之间的垂直平分线上。

2.如权利要求1所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，其特征是：横杆可上下移动地设置在竖杆上。

3.如权利要求1所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，其特征是：在底座上有表示支座相对于底座移动位置的刻度和表示竖杆相对于底座移动位置的刻度；表示支座相对于底座在某一位置的刻度值与表示竖杆相对于底座在某一位置的刻度值相同时，受压杆下端的受压点和两个半球形支撑上端顶点在水平面内的投影形成等腰直角三角形。

4.如权利要求3所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，其特征是：刻度值为所述等腰直角三角形的腰长。

5.如权利要求1所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，其特征是：底座为长方形，在长方形的四角设置调节底座高度的调节螺钉，在底座上设置有圆形气泡水平仪。

6.如权利要求5所述的木材剪切模量的静态方板法测试装置，其特征是：两个支座靠近长方形底座的一边。