[实用新型]一种多用途断裂试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种断裂试验装置，具体地是一种用于Ⅰ/Ⅲ、Ⅰ/Ⅱ复合型裂纹断裂试验的角度可调式复合断裂试验装置，属于工程材料断裂试验用具领域。

背景技术

断裂试验是工程材料试验中经常要做的一种试验。

目前国际上对复合型裂纹断裂试验装置虽已有一些研究，但还存在如下的问题：（1）、研究Ⅰ/Ⅲ复合型裂纹断裂的试验装置很少，试验机只有拉扭疲劳试验机而且必须采用圆周切口的圆柱试样；（2）、Ⅰ/Ⅱ复合型裂纹断裂应用最广泛的Arcan装置只能实现0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°这7个固定角度的试验，不能应用于复合型裂纹扩展中任意角度的断裂试验及极为重要的I型到II型主导过渡角问题的精确研究。国内对工程材料的复合断裂试验方面的装置研究很少，更未见角度任意可调复合型断裂试验方面的装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多用途断裂试验装置，能满足Ⅰ/Ⅲ以及I/II复合型任意角度裂纹断裂试验的要求，实现工程材料的复合断裂性能测试的复合断裂试验装置，改变Ⅰ/Ⅲ复合型裂纹断裂试验装置的缺乏及现有技术中角度不可任意调整的缺陷。

本实用新型按以下技术方案实现：一种多用途断裂试验装置，包括大圆环片A、移动圆弧槽片B、固定件C；大圆环片A与移动圆弧槽片B连接，固定件C安装在移动圆弧槽片B上。

所述大圆环片A上开设有调节孔ⅠA1、调节孔ⅡA2、调节孔ⅢA3，大圆环片A上还开设有固定孔ⅠA4、固定孔ⅡA5。所述移动圆弧槽片B上开设有固定孔ⅢB1、固定孔ⅣB2、固定孔ⅤB3、固定孔ⅥB4、固定孔ⅦB5，移动圆弧槽片B上还开设有圆弧槽ⅠB6、圆弧槽ⅡB7，大圆环片A通过圆弧槽ⅠB6、圆弧槽ⅡB7设有的定位螺栓与移动圆弧槽片B连接。所述固定件C包括固定件ⅠC1、固定件ⅡC2；固定件ⅠC1通过移动圆弧槽片B上开设有的固定孔ⅢB1、固定孔ⅣB2安装在移动圆弧槽片B上，固定件ⅡC2通过移动圆弧槽片B上开设有的固定孔ⅤB3、固定孔ⅦB5安装在移动圆弧槽片B上，试件D通过固定孔ⅢB1、固定孔ⅣB2、固定孔ⅤB3、固定孔ⅥB4、固定孔ⅦB5安装在移动圆弧槽片B上。

所述大圆环片A的调节孔ⅠA1、调节孔ⅡA2、调节孔ⅢA3之间排列向心角为30°，移动圆弧槽片B的圆弧槽ⅠB6、圆弧槽ⅡB7所对应的向心角为30°。

多用途断裂试验装置任意裂纹角调节实现方式如下：

一、选择大圆环片A的固定角度                                                

大圆环片A上有三个不同角度的调节孔ⅠA1、调节孔ⅡA2、调节孔ⅢA3与试验机相连，调节孔ⅠA1、调节孔ⅡA2、调节孔ⅢA3可以实现试件的受力方向在0°、30°、60°三个整数角度之间调节，三个圆孔满足的裂纹角变化范围如下：

0°≤≤30°          选择调节孔ⅠA1

30°≤≤60°        选择调节孔ⅡA2

60°≤≤90°        选择调节孔ⅢA3

二、计算移动圆弧槽片B角度

移动圆弧槽片B通过转动可以实现0°到30°的角度调整，根据试验裂纹角度的要求选择大圆环片A上的圆孔后，通过移动圆弧槽片B的微调实现所需的角度，公式如下：

式中：表示移动部件所要调整的角度，0°≤≤30°；

表示试验要求的角度；

      表示大圆环上的孔实现的角度，=1，2，3。

三、任意裂纹角调节

通过大圆环片A上调节孔ⅠA1、调节孔ⅡA2、调节孔ⅢA3的角度调节与移动部件0°到30°范围内的角度调节配合，即可实现Ⅰ/Ⅲ以及Ⅰ/Ⅱ复合型裂纹从0°至90°之间裂纹角度的任意调节，即

任意裂纹角=大圆环部件的固定角度+移动部件角度

本实用新型具有以下有益效果：

1、在工程材料的断裂性能测试中，可完成Ⅰ/Ⅲ、I/II复合型裂纹从0°至90°之间任意裂纹角度的试验及极为重要的I型到II型主导过渡角问题的精确研究；

2、易于制造、操作简单、实用性强；

3、可作为材料试验机的附件随机捆绑销售，也可单独销售使用。

附图说明

图1为本实用新型的大圆环片A的结构示意图；

图2为本实用新型的移动圆弧槽片B的结构示意图；

图3为本实用新型的纯Ⅰ型裂纹断裂试验示意图；