[发明专利]基于组合变形法测金属杨氏模量和切变模量的实验装置

说明书

本发明公开一种基于组合变形法测金属杨氏模量和切变模量的装置，包括设置于底座上的组合变形机构、加力机构和可伸缩悬杆测量机构，支架一的一端固定在底座上，另一端固定有三爪钻夹头一的固定端，三爪钻夹头一的夹持端夹持有待测材料；三爪钻夹头二的夹持端夹持待测材料的另一端，三爪钻夹头三的夹持端夹持悬臂梁的一端，悬臂梁的尾端悬挂有可调节力大小的加力机构；两个可伸缩悬杆的固定端一上一下的箍紧在铁柱上，且可伸缩悬杆在铁柱上的位置可移动；可伸缩悬杆的伸缩端安装有位移传感器，两个位移传感器分别用于测量支架二的位移变化和悬臂梁尾端的位移变化。该装置能通过一次实验测量出杨氏模量和切变模量。

技术领域

本发明涉及测量工具技术领域，特别是涉及一种基于组合变形法测金属杨氏模量和切变模量的实验装置。

背景技术

现有的以光杠杆镜尺法测量微小形变原理的杨氏模量仪存在测量参数单一，即只能测量材料的杨氏模量，传统测量仪大而笨重，调节步骤复杂，更换材料繁琐，而且光杠杆放大法属于静态加载方法，由于载荷大、加载速度慢、存在弛豫过程，一般不能真正反映材料的内部结构的变化

发明内容

本发明的目的是提供一种基于组合变形法测金属杨氏模量和切变模量的实验装置，通过力学中的组合变形法不仅解决了传统仪器大而笨重，调节复杂，更换材料繁琐的缺点，而且能同时测出材料的杨氏模量和切变模量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于组合变形法测金属杨氏模量和切变模量的装置，包括设置于底座上的组合变形机构、加力机构和可伸缩悬杆测量机构，

所述组合变形机构包括支架一、支架二、悬臂梁和三个三爪钻夹头，所述支架一的一端固定在所述底座上，另一端固定有三爪钻夹头一的固定端，三爪钻夹头一的夹持端夹持有待测材料；所述支架二的两端分别固定有三爪钻夹头二和三爪钻夹头三的固定端，三爪钻夹头二的夹持端夹持所述待测材料的另一端，三爪钻夹头三的夹持端夹持所述悬臂梁的一端，所述悬臂梁的尾端悬挂有可调节力大小的所述加力机构；

所述可伸缩悬杆测量机构包括两个可伸缩悬杆，所述底座上固定有竖直的铁柱，两个可伸缩悬杆的固定端一上一下的箍紧在铁柱上，且所述可伸缩悬杆在所述铁柱上的位置可移动；所述可伸缩悬杆的伸缩端安装有位移传感器，两个位移传感器分别用于测量支架二的位移变化和悬臂梁尾端的位移变化。

优选的，所述底座的四个底脚上分别设置有用于调节所述底座高度的地脚螺母。

优选的，所述支架一为直角L型支架，支架的竖直边垂直螺纹安装在所述底座上，支架的水平边用于螺纹安装所述三爪钻夹头一。

优选的，所述支架二为直角L型支架，支架的两个边均水平放置，且两个边分别用于螺纹安装所述三爪钻夹头二和三爪钻夹头三。

优选的，所述支架二的直角拐角处通过热熔胶连接有一个塑料薄型圆片；其中一个可伸缩悬杆的伸缩端安装的位移传感器与所述圆片通过热熔胶连接。

优选的，三个三爪钻夹头通过旋转三爪钻夹头本体上的旋轮来控制三爪夹头端的夹持口径大小。

优选的，所述加力机构为通过三根钢丝悬挂于所述悬臂梁尾端的吊篮，所述吊篮上用于放置砝码。

优选的，所述可伸缩悬杆为伸缩杆，两个伸缩杆的伸缩端末端通过热熔胶分别连接有所述位移传感器一和位移传感器二。

优选的，所述位移传感器一与所述悬臂梁的尾端通过热熔胶连接。

优选的，所述可伸缩悬杆的固定端为相互扣合的两瓣型，每瓣的内侧设置有与铁柱外壁相匹配的凹槽，且每瓣上分别对称设置有平头螺栓，通过调节平头螺栓可调节所述可伸缩悬杆与铁柱的松紧还可调节可伸缩悬杆在铁柱上的高低位置。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：