一种材料动态断裂韧性的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种材料动态断裂韧性的测量装置及方法，属于材料力学性能测试领域。所述材料动态断裂韧性的测量装置通过试样在底面上设置有向下垂直延伸的两个夹片，每个夹片开设有第一通孔，试样支架设置有两个凸起，每个凸起上开设有一个凹槽，并开设有一个延伸方向与凹槽垂直且穿过凹槽的槽壁的第二通孔，每个夹片穿入一个对应的凹槽，对应的第二通孔和第一通孔贯穿有一根连接杆，保证试样与试样支架的牢固连接，防止试样与试样支架之间连接的不稳定，使得测量结果出现误差，保证材料动态断裂韧性的取值更为准确。

A Measuring Device and Method for Dynamic Fracture Toughness of Materials

The invention discloses a device and a method for measuring dynamic fracture toughness of materials, which belongs to the field of testing mechanical properties of materials. The device for measuring dynamic fracture toughness of materials is equipped with two clamps extending vertically downward on the bottom surface of the sample, each clamp has a first through hole, the sample support is equipped with two protrusions, each protrusion is equipped with a groove, and a second through hole perpendicular to the groove direction and passing through the groove wall, each clamp penetrates a corresponding groove. The groove, the second through-hole and the first through-hole correspond to a connecting rod, which ensures the solid connection between the sample and the sample bracket, prevents the instability of the connection between the sample and the sample bracket, makes the measurement result error, and ensures the value of the dynamic fracture toughness of the material is more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种材料动态断裂韧性的测量装置及方法
本专利技术属于材料力学性能测试领域，特别涉及一种材料动态断裂韧性的测量装置及方法。
技术介绍
近些年来，在船舶、飞行器、航天器以及桥梁设计中，越来越关注结构在动态和冲击荷载下的损伤演变和安全评估。材料的动态断裂韧性KId是材料在动态载荷下抵抗裂纹扩展的能力，是材料动态响应的重要参数，因此，材料动态断裂韧性KId的测试及其结果在工程实际应用中至为重要。现有材料动态断裂韧性的测量方法是利用霍普金森杆在高速率下测量工程材料的断裂行为，霍普金森杆分为单杆和双杆，通过对单边缺口试样(对称支撑)进行中心点高速冲击，获取杆端载荷随时间的变化曲线，并通过断裂片确定试样起裂时间，结合理论公式计算材料的动态断裂韧性。在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：现有技术主要存在两个问题：第一，由于断裂片信号存在较大波动及误触发的可能，试样起裂时间不好确定；第二，试样与试样支架为自由接触，在撞击初期，试样与支撑点会发生分离，由于惯性效应以引起试样翘起，产生实验误差，进而影响动态断裂韧性的准确测定。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供一种材料动态断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种材料动态断裂韧性的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：采集器、样品盒、入射杆和摄影设备，其中，所述样品盒中包括试样、试样支架和电阻应变片，所述试样包括底面和与所述底面垂直的第一表面，所述第一表面设有预制裂纹，所述预制裂纹在所述第一表面的宽度方向上延伸预设长度，并且在与所述第一表面垂直的方向上贯穿所述试样，所述电阻应变片贴设在所述第一表面上，所述试样在所述底面上设置有向下垂直延伸的两个夹片，每个所述夹片开设有第一通孔，所述试样支架设置有两个凸起，每个所述凸起上开设有一个凹槽，并开设有一个延伸方向与所述凹槽垂直且穿过所述凹槽的槽壁的第二通孔，每个所述夹片穿入一个对应的所述凹槽，对应的所...

【技术特征摘要】
1.一种材料动态断裂韧性的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：采集器、样品盒、入射杆和摄影设备，其中，所述样品盒中包括试样、试样支架和电阻应变片，所述试样包括底面和与所述底面垂直的第一表面，所述第一表面设有预制裂纹，所述预制裂纹在所述第一表面的宽度方向上延伸预设长度，并且在与所述第一表面垂直的方向上贯穿所述试样，所述电阻应变片贴设在所述第一表面上，所述试样在所述底面上设置有向下垂直延伸的两个夹片，每个所述夹片开设有第一通孔，所述试样支架设置有两个凸起，每个所述凸起上开设有一个凹槽，并开设有一个延伸方向与所述凹槽垂直且穿过所述凹槽的槽壁的第二通孔，每个所述夹片穿入一个对应的所述凹槽，对应的所述第二通孔和所述第一通孔贯穿有一根连接杆；所述入射杆的一端设置有锥形头，所述锥形头进入所述样品盒，且与所述试样在与所述底面的相对的第二表面接触；所述电阻应变片上设有传感器，所述传感器通过导线与所述采集器相连，所述摄影设备中的存储器通过导线与所述采集器相连；所述样品盒开设有取样窗，所述摄影设备通过所述取样窗拍摄所述试样的所述第一表面的预制裂纹尖端区域。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述电阻应变片设置在所述预制裂纹的尖端并覆盖部分所述预制裂纹。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述入射杆为霍普金森单杆。4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述装置还包括支撑架，所述支撑架设置在所述入射杆和所述样品盒的下端。5.根据权利要求1所述的测量装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋永莉，金作良，闫臣，杨柳青，陈艳，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油管道局工程有限公司，中国石油天然气管道科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11