CN2066136U - 脆性材料直接拉伸实验刚性辅助装置 - Google Patents

脆性材料直接拉伸实验刚性辅助装置 Download PDF

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徐世烺
赵国藩
刘旭东
叶丽达
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Abstract

脆性材料直接拉伸实验刚性辅助装置，它由上钢块、下钢块、抗拉柱、传力板、荷载传感器、传力杆组成，其特征是传力杆由一个拉伸球铰和一个传力块组成。本实用新型是普通万能试验机的配套设备，可以较好的解决因试件偏心，或试件两端因粘结钢板不平产生偏心带来的装试件易断裂的问题，解决了无切口试件直接拉伸时，破坏面多在粘结面附近的问题，可用于研究岩石，混凝土等脆性材料直接拉伸情况下的本构关系。

Description

本实用新型属于试验机的辅助设备。
一般在普通万能试验机上做岩石，混凝土等脆性材料的软化本构关系实验，都是利用自制的刚性辅助设备。在现有自制的刚性辅助设备中，都是由上块、下块、抗拉柱、上传力板，下传力板，荷载传感器，上传力杆，下传力杆组成，传力杆是一长杆，这种传力杆很难保证试件的对中，为了解决偏心问题，不但试件在制作过程中要求精度高，在往试验辅助设备上安装试件时，精度也必须保证，通常采用在试件两端传力板中央予埋螺栓测试对中的办法，这给脆性材料的试验增加了很多困难。
本实用新型的目的就是要解决在原有技术中存在的上述问题，制造出一种操作方便，能适应各种脆性材料直接拉伸实验的刚性辅助装置。
本实用新型的技术解决方案是，一种实验机的辅助设备，脆性材料直接拉伸实验刚性辅助装置，它由上钢块、下钢块、抗拉柱、上传力板、下传力板、荷载传感器、上传力杆、下传力杆组成，其特殊之处在于，上传力杆和下传力杆分别由一个拉伸球铰和一个传力块组成，传力块固定在钢块中靠近试件一方，拉伸球铰和传力块之间是分离的，拉伸球铰可以在钢块内（上钢块，下钢块）自由活动。
上传力杆由一个拉伸球铰（4）和传力块（5）组成，在传力块（5）的下端联接有上传力板（6），下传力杆由一个拉伸球铰（4）和传力块（11）组成，在传力块（11）的上端连接着荷载传杆器（8），下传力板（7）连接在荷载传感器的上部。
上传力板（6）和下传力板（7）的四周均带有同试件上的传力板相联接用的螺栓孔。
本实用新型的设计思想是分别用一个在上钢块和下钢块中可以自由活动的拉伸球铰，解决拉伸试验中传力杆与试件的对中问题，这样刚性辅助装置同试件的联接也可以简化为，通过刚性辅助装置上的传力板同试件上的传力板用螺栓联接的方式。
刚性辅助装置的刚度与混凝土试样的刚度之比值为1.5～2.3。
刚性辅助装置中各部件尺寸的确定，由试件的性质、试件的尺寸、试验时需要的最大荷载等因素来确定，必须保证刚性辅助装置的变形量大于试件的极限变形量；刚性辅置的刚度大于试件的刚度。用公式表示为：
（Ⅰ） KS＞｜KR｜
KS～刚性组件的刚度
KR～试件的刚度
KS＝ (Es As)/(Ls)
LS～刚性组件的可变形长度
AS～刚性组件的横断面面积
ES～刚性组件的弹性模量
KR＝ (ARER)/(LR)
AR～试件的横断面面积
ER～试件的弹性模量
LR～试件的长度
（Ⅱ） (LsOs)/(Es) ＞ue
（Ⅱ）式为刚性辅助装置的变形量大于试件的极限变形量。
σS～刚性组件材料的屈服极限
ue～试件破坏全过程的变形量拉伸球铰和钢块的尺寸要从强度和结构空间两方面加以验证和确定。
附图为脆性材料直接拉伸实验刚性辅助装置剖面图
下面是本实用新型用于60吨实验机上的一个最佳实施例，结合附图对本实用新型做进一步说明。部件（1）为上钢块，（2）为下钢块，在上钢块（1）和下钢块（2）中央都安装着一个拉伸球铰（4）和一个传力块〔传力块（5）或下传力块（11）〕。传力块（5）固定安装在上钢块上靠近试件的一方，传力块（11）固定安装在下钢块上靠近试件的方，传力块（5）和传力块（11）的宽度都是120毫米。拉伸球铰（4）与传力块之间是分离的，拉伸球铰（4）在钢块（上钢块和下钢块）中可以自由活动，其端部伸出钢块的部分，直径80毫米，实验时由实验机的夹头夹住。在上钢块（1）和下钢块（2）之间有4根抗拉柱（3），每根直径是38毫米，用螺栓（9）联接在上钢块和下钢块上。上传力板（6）焊接在传力块（5）上，下传力板（7）连接在直径为40毫米的荷载传感器（8）上，由荷载传感器（8）同传力块（11）连接。在方形的上传力板（6）和下传力板（7）上都带有4个螺孔以便同试件上的传力板螺栓联接。整个刚性辅助装置的高度为620毫米。
本实用新型是普通万能试验机的配套设备，可以较好地解决因试件偏心，或试件两端因粘结钢板不平产生偏心带来的装试件易断裂的问题，解决了无切口试件直接拉伸时，破坏面多在粘结面附近的问题，可用于研究岩石，混凝土等脆性材料直接拉伸情况下的本构关系。

Claims (3)

1、一种试验机的辅助设备，脆性材料直接拉伸实验刚性辅助装置，它由上钢块、下钢块、抗拉柱、上传力板、下传力板、荷载传感器、上传力杆、下传力杆组成，其特征在于上传力杆和下传力杆分别由一个拉伸球铰和一个传力块组成，传力块固定在钢块中靠近试件一方，拉伸球铰和传力块之间是分离的，拉伸球铰可以在钢块内(上钢块、下钢块)自由活动。
2、根据权利要求1所述的脆性材料直接拉伸实验刚性辅助装置，其特征在于，其中上传力杆由一个拉伸球铰（4）和传力块（5）组成，在传力块（5）的下端联接有上传力板（6），下传力杆由一个拉伸球铰（4）和传力块（11）组成，在传力块（11）的上端连接着荷载传杆器（8），下传力板（7）连接在荷载传感器的上部。
3、根据权利要求2所述的脆性材料直接拉伸实验刚性辅助装置，其特征在于，其中上传力板（6）和下传力板（7）的四周均带有同试件上的传力板相联接用的螺栓孔。
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