[实用新型]一种用于光弹应力冻结切片法的试件加压装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光弹性应力实验的试件加压装置技术领域。具体涉及一种用于光弹应力冻结切片法的试件加压装置。

背景技术

光弹性法是应用光学原理研究弹性力学问题的一种实验应力分析方法。将具有双折射效应的透明材料制成的结构试件置于偏振光场中，当给试件施加载荷时，即可看到试件上产生的干涉条纹图。通过此干涉条纹就能准确计算试件表面和试件内部任意一点的应力分布情况，因此特别适合于几何形状和结构复杂的物体的应力分析。

在实际工作中，有一部分结构是处于二维应力状态，或可以简化为二维应力状态，但实际上很多结构是处于三维应力状态，即在空间各点的应力状态是不同的。这就需要使用立体试件进行三维光弹性应力实验。最常用的是三维光弹应力冻结切片法，即承受荷载的试件升温至材料的冻结温度，恒温保持一定时间后，再缓慢降至室温，卸去载荷，仍存有试件承受载荷时产生的应力条纹。对已冻结好的试件进行任何的机械加工，其应力条纹不会改变。

目前采用上述三维光弹应力冻结切片法进行应力实验的试件加压装置存在如下问题：

1、一般通过加砝码的方式来施加荷载，砝码重力完全施加在烘箱底面上，烘箱无法承受过重砝码的重量，从而限制了荷载值的增加，无法实现高应力加载。

2、采用其他加载方式的加压装置无法显示加载力的大小。

3、进行应力冻结时，需将整套加压装置放入烘箱，移动不便。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种荷载值大、能精确数显荷载值的用于光弹应力冻结切片法的试件加压装置，该装置能使试件方便移出且载荷保持不变。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：所述的用于光弹应力冻结切片法的试件加压装置由加载装置、持压装置和测压装置三部分组成。

加载装置的结构是：底板的中间位置处固定有千斤顶，底板的四个角对称地固定有导杆，四个导杆等高地设有环状凸台；滑板的四个角固定有滑套，四个滑套活套在对应导杆上，滑板位于环状凸台上，滑板下平面的高度为千斤顶初始位置时高度的1.05~1.15倍，四个导杆的上端固定有顶板。

持压装置放置在加载装置的滑板上，持压装置包括上夹板、下夹板、三个夹紧螺杆和凹模。上夹板是由圆形平板和圆形凸台组成的整体，圆形凸台位于圆形平板的中心位置处，上夹板的圆形平板的圆壁对称地开有三个U形豁口；下夹板是在所述上夹板结构的基础上增设有L型缺口，L型缺口位于三个U形豁口的同侧。三个夹紧螺杆下端通过销钉对应地铰接在下夹板的三个U形豁口内，三个夹紧螺杆的上端对应地装在上夹板的三个U形豁口内，三个夹紧螺杆的上部分别设有下锁紧螺母和上锁紧螺母，三个下锁紧螺母位于上夹板的圆形平板的下方，三个上锁紧螺母位于上夹板的圆形平板的上方。

凹模呈圆筒状，下夹板的圆形凸台和上夹板的圆形凸台对应地装入凹模的下部和上部，下夹板的圆形凸台外径和上夹板的圆形凸台外径与凹模内径的名义尺寸相同。

测压装置的结构是：压力传感器固定在顶板的下表面，压头与压力传感器的下部通过螺纹连接；数显表和信号放大器置于顶板上表面，压力传感器、信号放大器和数显表之间通过信号电缆连接。

所述的千斤顶的竖直中心线、持压装置的竖直中心线、压头的竖直中心线和压力传感器的竖直中心线为同一条直线。

所述顶板为方形，所述底板和滑板与顶板的平面外形尺寸相同。

所述的凹模由两个相同的半圆筒组成，两个半圆筒的四条边处的外壁分别设有耳板，所述四条边平行于半圆筒的轴线，每个耳板对称地开有螺孔，螺孔为4~5个，螺栓通过所述螺孔将两个半圆筒连接为整体，所述半圆筒的壁厚为25~50mm。

由于采用上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下积极效果：

本实用新型通过凹模对试件提供径向约束，通过千斤顶对试件精确可控地施加轴向荷载。

本实用新型通过千斤顶对持压装置加压，施加荷载值大。压力传感器能精确数显荷载值，持压装置通过下锁紧螺母和上锁紧螺母紧固的方式固定荷载，能方便地将持压装置移出后放进烘箱对试件进行应力冻结，对烘箱底面压力小，压力传感器无需放进烘箱，避免了高温对压力传感器的影响，延长设备使用寿命。

因此，本实用新型具有荷载值大、能精确数显荷载值、能使试件方便移出且载荷保持不变的特点，适用于三维光弹性应力实验研究。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为图1的左视示意图；

图3为图1中上夹板7的俯视示意图；