一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，屬于測量工具技術領域。
【背景技術】
[0002]大跨度建筑及橋梁工作過程中，由于纜索/鍍層系統(tǒng)在服役階段受應力作用會發(fā)生損耗，甚至斷裂，鍍層在微米尺度上的變形和損傷會直接影響到整個結構的性能和壽命。對于已知彈性模量的脆性薄膜與韌性基底，測量鍍層的臨界斷裂韌性就顯得格外重要，但目前尚未有一種簡單合理易操作的實驗裝置以及實驗方法來測量鍍層臨界斷裂韌性。
[0003]通過鍍層的臨界斷裂強度能得到鍍層的臨界斷裂韌性，從而可以清晰反應系統(tǒng)的力學性能，但鍍層表面剛斷裂時的裂紋以及應力大小是人肉眼無法觀測到的，這就給臨界斷裂強度的測量帶來了很多不便。因此目前迫切需要一種簡單合理的測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置及實驗方法。
【實用新型內容】
[0004]為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置。
[0005]為了實現上述目標，本實用新型采用如下的技術方案:
[0006]一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，包括架體、千斤頂、壓力傳感器及聲發(fā)射儀探頭；所述千斤頂和壓力傳感器安裝于架體內，壓力傳感器位于千斤頂正上方，所述千斤頂上設有一用于固定并架空測試件測試部位的支座，測試件鍍有鍍層的一面朝向支座，提高鍍層斷裂的精確度；所述千斤頂將測試件向傳感器壓頭方向推舉，測試件受壓過程中由壓力傳感器記錄載荷與時間的對應關系；所述聲發(fā)射儀探頭安裝于測試件表面并通過數據線與計算機連接。
[0007]具體地，前述架體包括底板、頂板和連接兩者的若干支柱，所述千斤頂安裝于底板上，所述壓力傳感器吊裝于頂板下方。
[0008]優(yōu)選地，前述壓力傳感器通過貫穿頂板的螺絲與頂板固定，懸吊于頂板下方。
[0009]前述底板和頂板是彼此平行的等面積矩形板，所述支柱為四根，連接于頂板和底板的四個拐角處。
[0010]優(yōu)選地，前述支座包括一對彼此平行的支撐座，測試件的兩端固定于支撐座上，這樣就能夠將測試件的中間測試部位懸空，傳感器壓頭垂直擠壓測試部位，便于測試件被擠壓斷裂，確保測試結果的可靠性。
[0011]進一步地，前述支座與千斤頂之間還設有一層鋼板。
[0012]更進一步地，前述鋼板與支座和千斤頂之間均通過膠水粘結固定。
[0013]本實用新型的有益之處在于:本實用新型的實驗裝置取材簡單、安裝方便，通過千斤頂將測試件向壓力傳感器處推舉，試驗件的下方受到向上的作用力，上方受到傳感器壓頭的壓力，導致試驗件受力彎曲直至鍍層斷裂，測試過程中，通過壓力傳感器準確記錄試驗件受到的載荷與時間的對應關系，同時根據聲發(fā)射儀探頭記錄的斷裂時間和壓力傳感器記錄的載荷和時間的對應關系，能夠準確靈敏地測量鍍有鍍層的測試件在受到擠壓斷裂的時間與載荷關系，進而測定鍍層臨界斷裂韌性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置的一個優(yōu)選實施例的立體結構示意圖；
[0015]圖2是圖1所示實施例的主視圖。
[0016]圖中附圖標記的含義:1、架體，2、底板，3、頂板，4、支柱，5、千斤頂，6、壓力傳感器，7、傳感器壓頭，8、聲發(fā)射儀探頭，9、螺絲，10、支撐座，11、數據線，12、測試件，13、鋼板，14、支座。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。
[0018]參見圖1和圖2，本實用新型的測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置包括架體1、千斤頂5、壓力傳感器6及聲發(fā)射儀探頭8。其中，架體I包括底板2、頂板3和連接兩者的4根支柱4，千斤頂5安裝于底板2上，壓力傳感器6通過螺絲8吊裝于頂板3下方。組裝完成后，壓力傳感器6位于千斤頂5正上方，千斤頂5上設有一用于固定并架空測試件12測試部位的支座14，測試件12鍍有鍍層的一面朝向支座14，避免鍍層被傳感器壓頭7接觸按壓，從而提高鍍層斷裂的精確度。測試過程中，千斤頂5將測試件12向傳感器壓頭7方向推舉，測試件12受壓過程中由壓力傳感器6記錄載荷與時間的對應關系；聲發(fā)射儀探頭8安裝于測試件12表面并通過數據線11與計算機連接，將測試結果及時地反饋至計算機。
[0019]為了確保測試結果的可靠性，支座14包括一對彼此平行的支撐座10，測試件12的兩端固定于支撐座10上，這樣就能夠將測試件12的中間測試部位懸空，傳感器壓頭7垂直擠壓測試部位，便于測試件12被擠壓斷裂。
[0020]進一步地，支座14與千斤頂5之間還設有一層鋼板13，鋼板13的兩面與支座14和千斤頂5之間均通過膠水粘結固定。
[0021]該實驗裝置的使用方法如下:使用前，首先將測試件12擺放在支撐座10上，讓測試件12鍍有鍍層的一側朝向支撐座10，聲發(fā)射儀探頭8擺放在測試件12上表面并通過數據線11與計算機連接；使用時，啟動千斤頂5，千斤頂5向上伸出，帶動測試件12向上移動，直至測試件12與傳感器壓頭7接觸，千斤頂5繼續(xù)向上頂，測試件12下表面受到支撐座10的向上推舉作用力，測試件12的上表面受到傳感器壓頭7的壓力，測試件12就會受力彎曲，千斤頂5繼續(xù)向上頂，聲發(fā)射儀探頭8能夠準確確定測試件12是否斷裂，并且記住斷裂時間，聲發(fā)射儀探頭8記錄的時間通過數據線11傳輸到計算機并顯示出來，壓力傳感器6能夠直觀地記錄在測試件12被擠壓過程中所受到的載荷和時間的對應關系；測試完畢后，根據聲發(fā)射儀探頭8記錄的斷裂時間和壓力傳感器6記錄的載荷和時間的對應關系，即可得到測試件12的鍍層斷裂時的載荷量，進而測定試驗試件的鍍層臨界斷裂韌性。
[0022]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，其特征在于，包括架體、千斤頂、壓力傳感器及聲發(fā)射儀探頭；所述千斤頂和壓力傳感器安裝于架體內，壓力傳感器位于千斤頂正上方，所述千斤頂上設有一用于固定并架空測試件測試部位的支座，測試件鍍有鍍層的一面朝向支座，所述千斤頂將測試件向傳感器壓頭方向推舉，測試件受壓過程中由壓力傳感器記錄載荷與時間的對應關系；所述聲發(fā)射儀探頭安裝于測試件表面并通過數據線與計算機連接。2.根據權利要求1所述的一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，其特征在于，所述架體包括底板、頂板和連接兩者的若干支柱，所述千斤頂安裝于底板上，所述壓力傳感器吊裝于頂板下方。3.根據權利要求2所述的一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，其特征在于，所述壓力傳感器通過貫穿頂板的螺絲與頂板固定。4.根據權利要求2所述的一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，其特征在于，所述底板和頂板是彼此平行的等面積矩形板，所述支柱為四根，連接于頂板和底板的四個拐角處。5.根據權利要求1所述的一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，其特征在于，所述支座包括一對彼此平行的支撐座，測試件的兩端固定于支撐座上。6.根據權利要求1-5任一項所述的一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，其特征在于，所述支座與千斤頂之間還設有一層鋼板。7.根據權利要求6所述的一種測量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，其特征在于，所述鋼板與支座和千斤頂之間均通過膠水粘結固定。
【專利摘要】本實用新型公開了一種量鍍層臨界斷裂韌性的實驗裝置，包括架體、千斤頂、壓力傳感器及聲發(fā)射儀探頭；千斤頂和壓力傳感器安裝于架體內，壓力傳感器位于千斤頂正上方，千斤頂上設有一支座，聲發(fā)射儀探頭安裝于測試件表面并通過數據線與計算機連接。本實用新型的實驗裝置取材簡單、安裝方便，通過千斤頂將測試件向壓力傳感器處推舉，試驗件的下方受到向上的作用力，上方受到傳感器壓頭的壓力，導致試驗件受力彎曲直至鍍層斷裂，測試過程中，能夠準確靈敏地測量鍍有鍍層的測試件在受到擠壓斷裂的時間與載荷關系，進而測定鍍層臨界斷裂韌性。
【IPC分類】G01N3/20
【公開號】CN204679350
【申請?zhí)枴緾N201520312588
【發(fā)明人】張華 , 李明瑋, 孫浩, 郭繼鑫, 何祥瑞, 王成龍
【申請人】河海大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月15日