一种双扭试验模具及双扭试验装置制造方法及图纸

本申请适用于亚临界裂纹扩展研究用实验设备技术领域，提供了一种双扭试验模具及双扭试验装置，其中双扭试验模具包括底座

【技术实现步骤摘要】
一种双扭试验模具及双扭试验装置


[0001]本申请属于亚临界裂纹扩展研究用实验设备
，尤其涉及一种双扭试验模具及双扭试验装置
。

技术介绍

[0002]岩体中的裂纹扩展会引起工程失稳造成人员和经济损失，而裂纹扩展过程遵循断裂力学理论，受断裂参数控制
。
一般认为当材料裂纹尖端的应力强度达到临界值时，即断裂韧度，裂纹快速扩展引起材料失效
。
然而，岩石
、
陶瓷
、
玻璃和石墨等材料在应力强度低于断裂韧度时，裂纹仍以缓慢速度扩展，通常称为亚临界裂纹扩展
。
双扭试验发展于
20
世纪
60
年代末，是研究岩石等脆性材料断裂特性和亚临界裂纹扩展的有效方法
。
双扭试验主要包括预裂
、
松弛和断裂等流程，通过断裂试验中记录的峰值荷载计算材料的断裂韧度值
。
[0003]实时监测双扭试样的亚临界裂纹扩展过程有利于更好的理解其时变断裂行为
。
但是在现有双扭试验中，除了透明的脆性材料，例如玻璃
、
透明晶体等，对裂纹扩展过程进行实时观察是较为困难的，从而无法准确获取裂纹尖端区域的位移和应变数据
。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种双扭试验模具及双扭试验装置，可以解决现有双扭试验裂纹扩展过程观测不方便的问题
。
[0005]一方面，本申请提供了一种双扭试验模具，包括：
[0006]底座；
[0007]试样支架，设置于底座上，试样支架用于支撑试样；以及
[0008]反射件，设置于底座上并位于试样的下方，反射件具有反射面，反射面用于反射试样裂纹动态扩展图像信息
。
[0009]可选的，反射面与试样所在的平面之间的夹角为
45
°
。
[0010]可选的，底座上设置有反射件安装组件，以用于支撑反射件
。
[0011]可选的，反射件安装组件包括反射件支撑杆和限位件，反射件支撑杆和限位件均设置于底座上，反射件远离反射面的一侧倚靠在反射件支撑杆的一端，以形成反射角度，反射件与底座接触的一端通过限位件限位
。
[0012]可选的，反射件支撑杆与反射件抵接的一端为斜面
。
[0013]可选的，反射件支撑杆可拆卸地设置于底座上
。
[0014]可选的，试样支架包括4个支撑柱，4个支撑柱可拆卸地设置于底座上，4个支撑柱呈矩阵分布，以用于对试样进行4点支撑
。
[0015]可选的，每个支撑柱均与试样点接触
。
[0016]可选的，每个支撑柱上均设置有支撑件，支撑柱通过支撑件与试样点接触，支撑件与试样接触的一端为弧面
。
[0017]另一方面，本申请还提供了一种双扭试验装置，包括：
[0018]如上任一的一种双扭试验模具；
[0019]加载模块，用于对试样施加载荷，以使试样进行裂纹扩展；
[0020]图像采集模块，用于接收反射面反射的试样裂纹动态扩展图像信息；以及
[0021]控制处理模块，控制处理模块的输入端与图像采集模块的输出端电连接
。
[0022]本申请的上述方案有如下的有益效果：
[0023]在本申请中，在双扭试验开始前，可先将试样放置在试样支架上，通过反射件的反射面将试样底面图像信息反射至外部的图像采集装置
。
在双扭试验开始时，通过外部的压力加载装置对试样进行施压加载，使得试样上的预制裂纹沿试样的中央扩展，然后通过反射件的反射面将试样底面裂纹扩展的图像信息反射至外部的图像采集装置，从而能获取试样亚临界裂纹扩展的全过程
。
本申请所提供的双扭试验模具能将双扭试样过程中试样亚临界裂纹扩展的全过程反射至外部的图像采集装置，解决了现有双扭试验不便于实时观察对裂纹扩展过程，从而导致无法准确获取裂纹尖端区域的位移和应变数据的问题
。
[0024]本申请的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明
。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0026]图1为本申请一实施例提供的双扭试验模具的正面结构示意图；
[0027]图2为本申请一实施例提供的双扭试验模具的背面结构示意图；
[0028]图3为本申请一实施例提供的双扭试验模具的部分结构示意图；
[0029]图4为本申请一实施例提供的双扭试验模具的底座结构示意图；
[0030]图5为本申请一实施例提供的双扭试验模具的底座正视图；
[0031]图6为本申请一实施例提供的双扭试验模具的长支撑杆结构示意图；
[0032]图7为本申请一实施例提供的双扭试验模具的短支撑杆结构示意图；
[0033]图8为本申请一实施例提供的双扭试验模具的支撑柱结构示意图；
[0034]图9为本申请一实施例提供的双扭试验模具的条状件结构示意图
。
[0035]【
附图标记说明
】
[0036]100、
试样；
[0037]1、
底座；
11、
滑槽；
[0038]2、
试样支架；
21、
支撑柱；
22、
支撑件；
[0039]3、
反射件；
[0040]4、
反射件安装组件；
41、
反射件支撑杆；
411、
长支撑杆；
412、
短支撑杆；
42、
限位件；
[0041]5、
条状件
。
具体实施方式
[0042]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构
、
技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例
。
然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体
细节的其它实施例中也可以实现本申请
。
在其它情况中，省略对众所周知的系统
、
装置
、
电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述
。
[0043]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征
、
整体
、
步骤
、
操作
、
元素和
/
或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征
、
整体
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双扭试验模具，其特征在于，包括：底座；试样支架，设置于所述底座上，所述试样支架用于支撑试样；以及反射件，设置于所述底座上并位于所述试样的下方，所述反射件具有反射面，所述反射面用于反射所述试样裂纹动态扩展图像信息
。2.
根据权利要求1所述的双扭试验模具，其特征在于，所述反射面与所述试样所在的平面之间的夹角为
45
°
。3.
根据权利要求1或2所述的双扭试验模具，其特征在于，所述底座上设置有反射件安装组件，以用于安装所述反射件
。4.
根据权利要求3所述的双扭试验模具，其特征在于，所述反射件安装组件包括反射件支撑杆和限位件，所述反射件支撑杆和所述限位件均设置于所述底座上，所述反射件远离所述反射面的一侧倚靠在所述反射件支撑杆的一端，以形成反射角度，所述反射件与所述底座接触的一端通过所述限位件限位
。5.
根据权利要求4所述的双扭试验模具，其特征在于，所述反射件支撑杆与所述反射件抵接的一端为斜面
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李地元，马金银，夏简强，韩震宇，罗平框，赵君杰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：