一種用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，包括激光測(cè)距裝置和顯示器；激光測(cè)距裝置包括環(huán)形基座，該環(huán)形基座為環(huán)形殼體；環(huán)形殼體平均分為多個(gè)單元?dú)んw，每個(gè)單元?dú)んw中安置有一個(gè)小型激光測(cè)距儀；每個(gè)小型激光測(cè)距儀對(duì)應(yīng)的環(huán)形基座的內(nèi)側(cè)上開(kāi)有一開(kāi)口，每個(gè)開(kāi)口上均覆蓋有透明擋板；每個(gè)小型激光測(cè)距儀的數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)連接到數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)；數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)的輸出端有數(shù)據(jù)線(xiàn)接口；顯示器包括顯示屏和顯示器數(shù)據(jù)線(xiàn)；本實(shí)用新型利用激光測(cè)距原理測(cè)定試件各個(gè)表面點(diǎn)與測(cè)距儀距離的變化，用于計(jì)算試件截面面積，從而計(jì)算材料真實(shí)應(yīng)力。通過(guò)設(shè)置手柄使得整個(gè)裝置更加穩(wěn)定，保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程裝置無(wú)位移。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量和計(jì)算裝置，具體涉及一種用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用萬(wàn)能機(jī)測(cè)定材料應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)時(shí)時(shí)，一般均采用測(cè)定其名義應(yīng)變、名義應(yīng)力的值，即認(rèn)為在整個(gè)拉伸和壓縮過(guò)程中截面面積保持不變，計(jì)算得到的應(yīng)力應(yīng)變。但是實(shí)際拉伸變形是有頸縮的，因此單純的比例關(guān)系意義是不大的，而由此繪出的應(yīng)力應(yīng)變圖也可能給人帶來(lái)一些容易產(chǎn)生誤解的信息，比如讓人誤認(rèn)為過(guò)了極限應(yīng)力點(diǎn)材料本身的性能會(huì)下降，但實(shí)際上在斷口處面積(這個(gè)面積才代表拉斷瞬間真正的受應(yīng)力面)是非常小的，因而材料的真實(shí)強(qiáng)度時(shí)上升了的也就是材料硬化。真實(shí)應(yīng)變是指材料所受萬(wàn)能機(jī)的拉力或者壓力與某一時(shí)刻真實(shí)的截面面積的比值。但是由于萬(wàn)能機(jī)并不具有實(shí)時(shí)測(cè)定試件某個(gè)或幾個(gè)截面面積的功能，使得材料真實(shí)應(yīng)力的測(cè)定存在困難?，F(xiàn)階段采用的名義應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)力換算公式基于體積不變理論，與實(shí)際情況存在出入，使得換算結(jié)果并不準(zhǔn)確。而現(xiàn)在有限元軟件如ABAQUS等進(jìn)行力學(xué)分析中要求用戶(hù)輸入完整的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)，因此有必要設(shè)計(jì)一種測(cè)定材料實(shí)時(shí)截面面積以獲取真實(shí)應(yīng)力的測(cè)量裝置，為有限元軟件提供準(zhǔn)確的本構(gòu)模型參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于，提出一種用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，該裝置通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)定試件截面幾何尺寸，用于計(jì)算試件真實(shí)應(yīng)力，從而為各類(lèi)有限元軟件建立本構(gòu)模型服務(wù)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，包括激光測(cè)距裝置和顯示器;激光測(cè)距裝置包括環(huán)形基座，該環(huán)形基座為環(huán)形殼體;環(huán)形殼體平均分為多個(gè)單元?dú)んw，每個(gè)單元?dú)んw中安置有一個(gè)小型激光測(cè)距儀;每個(gè)小型激光測(cè)距儀對(duì)應(yīng)的環(huán)形基座的內(nèi)側(cè)上開(kāi)有一開(kāi)口，每個(gè)開(kāi)口上均覆蓋有透明擋板;環(huán)形基座上設(shè)有一與環(huán)形殼體相通的數(shù)據(jù)線(xiàn)接口；每個(gè)小型激光測(cè)距儀的數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)連接數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn);數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)的輸出端有數(shù)據(jù)線(xiàn)接口；顯示器包括顯示屏和顯示器數(shù)據(jù)線(xiàn)；顯示屏通過(guò)顯示器數(shù)據(jù)線(xiàn)與激光測(cè)距裝置的數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)的數(shù)據(jù)線(xiàn)接口連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述環(huán)形殼體中的一周均勾分為20個(gè)單元?dú)んw。
[0007]進(jìn)一步的，所述環(huán)形基座外側(cè)對(duì)稱(chēng)安裝有兩個(gè)手柄，手柄用于將環(huán)形基座固定在萬(wàn)能機(jī)上。
[0008]進(jìn)一步的，所述手柄采用可伸縮桿，手柄的長(zhǎng)度能夠調(diào)節(jié)。
[0009]進(jìn)一步的，所述環(huán)形基座的材料為塑料、橡膠或金屬。
[0010]進(jìn)一步的，所述開(kāi)口的形狀為矩形。[0011 ]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、利用激光測(cè)距原理測(cè)定試件各個(gè)表面點(diǎn)與測(cè)距儀距離的變化，以確定各點(diǎn)實(shí)時(shí)的空間位置，進(jìn)而獲得任何時(shí)間任何外加力作用下的截面面積。
[0013]2、通過(guò)設(shè)置手柄使得整個(gè)裝置更加穩(wěn)定，保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程裝置無(wú)位移。
[0014]3、可替換不同精度的小型激光測(cè)距儀來(lái)滿(mǎn)足精度要求，適用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0015]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為單元?dú)んw中設(shè)置的小型激光測(cè)距儀的示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型在實(shí)際工作中的安裝位置示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記:
[0020]I 一激光測(cè)距裝置;2—單元?dú)んw;2-1—小型激光測(cè)距儀;2-2—透明擋板;2_3—數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn);3—數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn);4一數(shù)據(jù)線(xiàn)接口 ； 5—手柄;6—顯示屏數(shù)據(jù)線(xiàn)；7—顯示器;8—顯示屏;9一試件;10—萬(wàn)能機(jī);11-用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，包括激光測(cè)距裝置I和顯示器7;
[0022]激光測(cè)距裝置I包括環(huán)形基座，該環(huán)形基座為環(huán)形殼體;環(huán)形殼體均勻分為20個(gè)單元?dú)んw2，每個(gè)單元?dú)んw2中安置有一個(gè)小型激光測(cè)距儀2-1;每個(gè)小型激光測(cè)距儀2-1對(duì)應(yīng)的環(huán)形基座的內(nèi)圓上開(kāi)有一開(kāi)口，每個(gè)開(kāi)口上均覆蓋有透明擋板2-2;透明擋板2-2是為了不影響小型激光測(cè)距儀2-1的測(cè)距工作同時(shí)防止飛濺的材料破壞小型激光測(cè)距儀2-1。
[0023]環(huán)形基座上設(shè)有一與環(huán)形殼體相通的數(shù)據(jù)線(xiàn)接口4;每個(gè)小型激光測(cè)距儀2-1的數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)2-3連接數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)3;數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)3有輸出端由數(shù)據(jù)線(xiàn)接口 4。
[0024]顯示器7包括用于顯示20個(gè)激光測(cè)距儀讀數(shù)的顯示屏8和顯示器數(shù)據(jù)線(xiàn)6;顯示器7通過(guò)顯示器數(shù)據(jù)線(xiàn)6(連接線(xiàn)6)與激光測(cè)距裝置的數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)3連接;顯示器數(shù)據(jù)線(xiàn)6用于接受激光測(cè)距裝置所測(cè)得的數(shù)據(jù)即數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)3輸出的數(shù)據(jù)；
[0025]可選的，環(huán)形基座外側(cè)對(duì)稱(chēng)安裝有兩個(gè)手柄5，手柄5用于將環(huán)形基座固定在萬(wàn)能機(jī)上。
[0026]可選的，手柄5采用可伸縮桿，手柄5的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)以適應(yīng)各型號(hào)的萬(wàn)能機(jī)。
[0027]可選的，環(huán)形基座的材料為塑料、橡膠或金屬。
[0028]可選的，開(kāi)口為矩形。
[0029]本實(shí)施例中，對(duì)于顯示器7所得每個(gè)時(shí)刻的20個(gè)距離讀數(shù)，操作人員根據(jù)對(duì)應(yīng)距離建立坐標(biāo)系，確定試件相應(yīng)各點(diǎn)的空間位置，從而確定試件截面面積，計(jì)算對(duì)應(yīng)時(shí)刻的真實(shí)應(yīng)力。
[0030]本實(shí)用新型在使用時(shí)，按照以下操作步驟進(jìn)行:
[0031]步驟1、將待測(cè)試件9安置于萬(wàn)能機(jī)10規(guī)定位置；
[0032]步驟2、將用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置11安置于試件中部的位置，參照?qǐng)D3;
[0033]步驟3、打開(kāi)激光測(cè)距裝置I，記錄萬(wàn)能機(jī)10未啟動(dòng)時(shí)用于顯示20個(gè)激光測(cè)距儀讀數(shù)的顯示屏8上的讀數(shù)；
[0034]步驟4、啟動(dòng)萬(wàn)能機(jī)10，記錄各時(shí)刻萬(wàn)能機(jī)10施加于試件9的拉力并由操作人員記錄，同時(shí)記錄顯示20個(gè)激光測(cè)距儀讀數(shù)的顯示屏8上的讀數(shù)，由操作人員根據(jù)讀數(shù)計(jì)算對(duì)應(yīng)面積；
[0035]步驟5、將上述步驟4中所得拉力值除以面積即得試件在該時(shí)刻的真實(shí)應(yīng)力。
[0036]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，包括激光測(cè)距裝置和顯示器;激光測(cè)距裝置包括環(huán)形基座，該環(huán)形基座為環(huán)形殼體;環(huán)形殼體平均分為多個(gè)單元?dú)んw，每個(gè)單元?dú)んw中安置有一個(gè)小型激光測(cè)距儀;每個(gè)小型激光測(cè)距儀對(duì)應(yīng)的環(huán)形基座的內(nèi)側(cè)上開(kāi)有一開(kāi)口，每個(gè)開(kāi)口上均覆蓋有透明擋板;環(huán)形基座上設(shè)有一與環(huán)形殼體相通的數(shù)據(jù)線(xiàn)接口；每個(gè)小型激光測(cè)距儀的數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)連接數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn);數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)的輸出端有數(shù)據(jù)線(xiàn)接口；顯示器包括顯示屏和顯示器數(shù)據(jù)線(xiàn)；顯示屏通過(guò)顯示器數(shù)據(jù)線(xiàn)與激光測(cè)距裝置的數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)的數(shù)據(jù)線(xiàn)接口連接。2.如權(quán)利要求1所述的用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，其特征在于，所述環(huán)形殼體中的一周均勾分為20個(gè)單元?dú)んw。3.如權(quán)利要求1或2所述的用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，其特征在于，所述環(huán)形基座外側(cè)對(duì)稱(chēng)安裝有兩個(gè)手柄，手柄用于將環(huán)形基座固定在萬(wàn)能機(jī)上。4.如權(quán)利要求3所述的用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，其特征在于，所述手柄采用可伸縮桿，手柄的長(zhǎng)度能夠調(diào)節(jié)。5.如權(quán)利要求1或2所述的用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，其特征在于，所述環(huán)形基座的材料為塑料、橡膠或金屬。6.如權(quán)利要求1或2所述的用于測(cè)定材料真實(shí)應(yīng)力的裝置，其特征在于，所述開(kāi)口的形狀為矩形。
【文檔編號(hào)】G01N3/06GK205538465SQ201620094091
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】童崢, 韓振強(qiáng)
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)