專利名稱：脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種材料性能的測(cè)試裝置，特別是關(guān)于脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試的裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述方法，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可以適合各種在線測(cè)試的脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于它包括一平面測(cè)試臺(tái)；一具有一頂板和兩垂直桿的門(mén)型支架，其設(shè)置在所述測(cè)試臺(tái)上；一通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)的橫梁，其兩端設(shè)置在所述門(mén)型支架的兩垂直桿上；一傳感器，其設(shè)置在所述橫梁上；一壓頭，其設(shè)置在所述傳感器底端。
所述壓頭為球壓頭、維氏壓頭、三點(diǎn)彎曲壓頭中的一種。
所述測(cè)試臺(tái)上設(shè)置有一與所述壓頭位置對(duì)應(yīng)的通孔，在所述通孔上設(shè)置一蓋板。
傳感器安裝在所述橫梁的前方。
所述門(mén)型支架的兩垂直桿為兩絲杠，所述兩絲杠的兩端分別通過(guò)軸承安裝在頂板和測(cè)試臺(tái)上，所述橫梁的驅(qū)動(dòng)裝置為一電機(jī)帶動(dòng)的減速器，所述減速器的輸出端分別驅(qū)動(dòng)兩絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，所述橫梁兩端通過(guò)螺紋連接在所述絲杠上。
所述門(mén)型支架的兩垂直桿為兩導(dǎo)柱，所述兩導(dǎo)柱的兩端分別固定在所述頂板和測(cè)試臺(tái)上，所述橫梁的驅(qū)動(dòng)裝置為一通過(guò)螺紋旋設(shè)在所述頂板上的螺旋頂壓裝置，所述螺旋頂壓裝置的輸出端頂設(shè)在所述橫梁上，所述頂板和橫梁之間設(shè)置復(fù)位彈簧。
本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型提供的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，調(diào)節(jié)測(cè)試方便，特別適合于測(cè)試人員隨身攜帶，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等在線測(cè)試場(chǎng)合。2、使用本實(shí)用新型僅在被測(cè)試件上壓設(shè)微小的環(huán)形裂紋，就可以通過(guò)計(jì)算得出被測(cè)試件的材料強(qiáng)度性能，因此解決了長(zhǎng)期以來(lái)一直無(wú)法解決的對(duì)試件的非破壞性強(qiáng)度測(cè)試的問(wèn)題。3、本實(shí)用新型由于在測(cè)試臺(tái)上設(shè)置通孔，墊板，以及球形壓頭的懸臂設(shè)置等措施，因此可以對(duì)被測(cè)試件的形狀和尺寸沒(méi)有要求，測(cè)試方便，并可以跟顯微鏡連接，記錄下局部材料受力時(shí)的顯微結(jié)構(gòu)變化。本實(shí)用新型裝置操作方便，簡(jiǎn)單，可節(jié)省大量的材料費(fèi)，測(cè)試費(fèi)和時(shí)間，適合于對(duì)服役狀態(tài)下的脆性構(gòu)件的在線測(cè)試和監(jiān)測(cè)，其對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和材料科學(xué)研究具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
上述實(shí)施例中，可以在測(cè)試臺(tái)1上開(kāi)設(shè)一與球形壓頭9位置對(duì)應(yīng)的通孔10，在通孔10上放置一蓋板11。這樣在測(cè)試一不易移動(dòng)的試件(如地面等)時(shí)，可以打開(kāi)蓋板11將球形壓頭9探出測(cè)試臺(tái)1的通孔10進(jìn)行測(cè)試。
上述實(shí)施例中，門(mén)型支架的兩垂直桿也可以是兩導(dǎo)柱12(如圖3所示)，兩導(dǎo)柱的12兩端分別固定在頂板2和測(cè)試臺(tái)1上。橫梁7的驅(qū)動(dòng)裝置為一通過(guò)螺紋旋設(shè)在頂板2上的螺旋頂壓裝置13(比如一絲杠)，螺旋頂壓裝置13的輸出端頂設(shè)在橫梁7上。螺旋頂壓裝置13具有一手柄14，螺旋頂壓裝置13通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)手柄14驅(qū)動(dòng)，在頂板2和橫梁7之間設(shè)置有復(fù)位彈簧15。手柄14也可以是通過(guò)電機(jī)、減速器等驅(qū)動(dòng)。
如圖2所示，門(mén)型支架的頂板2的前部可以探出兩垂直桿，使安裝其上的傳感器8呈懸臂狀，這樣被測(cè)試件體積就不必放置在門(mén)型支架的兩垂直桿之間，有利于較大的試件測(cè)試。
上述實(shí)施例中，球形壓頭，也可以根據(jù)測(cè)試需要換成其他形式的壓頭，例如維氏壓頭，三點(diǎn)彎曲壓頭等。
本實(shí)用新型使用時(shí)，首先對(duì)被測(cè)試件的局部進(jìn)行打磨或拋光，然后將試件打磨和拋光的部位對(duì)準(zhǔn)球形壓頭，啟動(dòng)橫梁驅(qū)動(dòng)裝置，將球形壓頭垂直壓在打磨或拋光處，以一定速度加載，傳感器可以測(cè)量在線載荷值。當(dāng)加載至試件表面產(chǎn)生一微小環(huán)形裂紋為止，此刻的載荷為臨界載荷。通過(guò)測(cè)量獲得微小環(huán)形裂紋的半徑，并通過(guò)公式導(dǎo)出球形壓頭與試件在臨界載荷時(shí)刻的接觸圓半徑；或用讀數(shù)顯微鏡直接測(cè)出球形壓頭與試件在臨界載荷時(shí)刻的接觸圓半徑，然后代入試件的局部強(qiáng)度求值公式。
另外本實(shí)用新型可以立著放置工作，也可以躺著放在體視顯微鏡下工作，使受載過(guò)程中的試樣局部演變置于顯微鏡的在線監(jiān)測(cè)之下。體視顯微鏡帶有數(shù)碼照相機(jī)并與計(jì)算機(jī)相連，可將所拍的照片直接輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
權(quán)利要求1.一種脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于它包括一平面測(cè)試臺(tái)；一具有一頂板和兩垂直桿的門(mén)型支架，其設(shè)置在所述測(cè)試臺(tái)上；一通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)的橫梁，其兩端設(shè)置在所述門(mén)型支架的兩垂直桿上；一傳感器，其設(shè)置在所述橫梁上；一壓頭，其設(shè)置在所述傳感器底端。
2.如權(quán)利要求1所述的脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于所述壓頭為球壓頭、維氏壓頭、三點(diǎn)彎曲壓頭中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)試臺(tái)上設(shè)置有一與所述壓頭位置對(duì)應(yīng)的通孔，在所述通孔上設(shè)置一蓋板。
4.如權(quán)利要求2所述的脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)試臺(tái)上設(shè)置有一與所述壓頭位置對(duì)應(yīng)的通孔，在所述通孔上設(shè)置一蓋板。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于傳感器安裝在所述橫梁的前方。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于所述門(mén)型支架的兩垂直桿為兩絲杠，所述兩絲杠的兩端分別通過(guò)軸承安裝在頂板和測(cè)試臺(tái)上，所述橫梁的驅(qū)動(dòng)裝置為一電機(jī)帶動(dòng)的減速器，所述減速器的輸出端分別驅(qū)動(dòng)兩絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，所述橫梁兩端通過(guò)螺紋連接在所述絲杠上。
7.如權(quán)利要求5所述的脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于所述門(mén)型支架的兩垂直桿為兩絲杠，所述兩絲杠的兩端分別通過(guò)軸承安裝在頂板和測(cè)試臺(tái)上，所述橫梁的驅(qū)動(dòng)裝置為一電機(jī)帶動(dòng)的減速器，所述減速器的輸出端分別驅(qū)動(dòng)兩絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，所述橫梁兩端通過(guò)螺紋連接在所述絲杠上。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于所述門(mén)型支架的兩垂直桿為兩導(dǎo)柱，所述兩導(dǎo)柱的兩端分別固定在所述頂板和測(cè)試臺(tái)上，所述橫梁的驅(qū)動(dòng)裝置為一通過(guò)螺紋旋設(shè)在所述頂板上的螺旋頂壓裝置，所述螺旋頂壓裝置的輸出端頂設(shè)在所述橫梁上，所述頂板和橫梁之間設(shè)置復(fù)位彈簧。
9.如權(quán)利要求5所述的脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于所述門(mén)型支架的兩垂直桿為兩導(dǎo)柱，所述兩導(dǎo)柱的兩端分別固定在所述頂板和測(cè)試臺(tái)上，所述橫梁的驅(qū)動(dòng)裝置為一通過(guò)螺紋旋設(shè)在所述頂板上的螺旋頂壓裝置，所述螺旋頂壓裝置的輸出端頂設(shè)在所述橫梁上，所述頂板和橫梁之間設(shè)置復(fù)位彈簧。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種脆性材料力學(xué)性能無(wú)損測(cè)試裝置，其特征在于它包括一平面測(cè)試臺(tái)；一具有一頂板和兩垂直桿的門(mén)型支架，其設(shè)置在所述測(cè)試臺(tái)上；一通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)的橫梁，其兩端設(shè)置在所述門(mén)型支架的兩垂直桿上；一傳感器，其設(shè)置在所述橫梁上；一壓頭，其設(shè)置在所述傳感器底端。本實(shí)用新型可以配合本申請(qǐng)人發(fā)明的無(wú)損測(cè)試方法既可以對(duì)服役狀態(tài)下的脆性構(gòu)件進(jìn)行在線測(cè)試和監(jiān)測(cè)，又可以對(duì)各種需要保護(hù)物品進(jìn)行無(wú)損測(cè)試，還可以對(duì)被測(cè)試件進(jìn)行保證試驗(yàn)等，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01N3/00GK2581969SQ02245650
公開(kāi)日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者包亦望, 蘇盛彪, 孫立, 楊建軍, 馬眷榮 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院