一种弯曲断裂应变测试装置和方法_2

文档序号:9372891阅读:来源:国知局
br>[0036] 本发明方法和装置采用通断电路的断开来检测导电带材的断裂,相比于现有技 术,操作更简单,检测精度更高,还提高了测量效率和适用性。
【附图说明】
[0037] 图1为实施例1的立体结构示意图。
[0038] 图2为实施例1的结构示意图。
[0039] 图3为实施例2的立体结构示意图。
[0040] 图4为实施例3的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0041] 实施例1
[0042] 如图1和图2所示,本实施例的弯曲断裂应变测试装置包括:上压板1,采用IOmm 不锈钢板,下压板2,采用IOmm透明亚克力板,上、下压板的原始距离为50mm ;上、下压板的 平行度由两根限位轴8保持,上压板1在蜗杆7的驱动下上升和下降,蜗杆7的动力由调速 电机6提供,转向通过一副蜗轮蜗杆调节,上压板1的上升和下降速度通过调速电机的转速 调节控制。上述结构可以提高上、下压板移动稳定性和平行度,提高间距和移动时间的检测 精度。
[0043] 带材带材通过固定端3固定,固定端3采用钕铁硼永磁体,上、下固定端分别嵌入 上、下压板,各顶面并与对应的压板面齐平。两个固定端分别与通断电路4断开的两电极连 接,带材10、信号源和记录仪5通过两个固定端连接形成回路,通断电路4导通。
[0044] 安装带材10后,通断回路4中产生电流,上压板1自初始位置下压过程中,通断回 路4中电流保持,并由记录仪5记录电流接通的时间,当带材达到弯曲断裂后,通断回路4 中的电流消失,记录仪记录下上压板1的移动时间。根据设定的上压板1的下行速度和电 流的接通时间,即可计算出带材断裂时上、下压板间的距离,从而获得带材的弯曲断裂半径 和弯曲断裂应变。为了提高检测效率,本实施例中,布置多组固定端和独立的通断回路,采 用多通道信号源和记录仪,同时对多个带材进行检测,记录仪5的数据输出至PC电脑9进 行计算。
[0045] 使用本装置,在10mm/min的下行速度下,检测380°C热处理1小时的FeSiB非晶合 金带材,带材的宽度为l〇mm,厚度为25um,检测结果为断裂时上、下压板间距为5. 12mm,进 而计算得到弯曲断裂半径为2. 56mm,弯曲断裂应变为5. 1%。
[0046] 实施例2
[0047] 如图3所示,本实施例除了驱动机构以外,其余结构与实施例1相同。
[0048] 本实施例在上压板1和下压板2的两外侧设置连接固定端11,然后将连接固定端 11安装到万能试验机的上、下压头上。
[0049] 上压板1在万能试验机压头的带动下上升和下降,上压板1的上升和下降速度通 过调调节万能试验机的参数控制。
[0050] 安装上带材后,上压板1的原始位置由万能试验机记录,上压板1开始下行时通断 回路4中产生电流,并由记录仪5记录电流接通的时间,当样品达到弯曲断裂后,通断回路4 中的电流消失。根据设定的上压板1下行速度和电流的接通时间,即可计算出带材断裂时 上下压板间的距离,从而获得带材的弯曲断裂半径和弯曲断裂应变,本实施例中,所有带材 均断裂后,万能试验机的压头自动停止下行。
[0051] 实施例3
[0052] 如图4所示,本实施例除了驱动机构和测量单元以外,其余结构与实施例1相同。
[0053] 本实施例中的两个连接固定端安装到手动摇臂的上、下头上,上压板1在手动摇 臂的带动下上升和下降,上压板1的上升和下降速度通过调节摇动速度控制,本实施例中 采用红外测距仪12之间测量上、下压板的间距。
[0054] 安装上带材后,通断回路4中产生电流,当样品达到弯曲断裂后,通断回路4中的 电流消失,断开信号控制红外测距仪12测量带材断裂时上、下压板间的距离,从而获得带 材的弯曲断裂半径和弯曲断裂应变。
[0055] 综上所述,上述实施例具有操作简单,检测精度高,效率高和适用性强等优点,适 用于脆性或韧性有限的薄带、涂层和薄膜的弯曲断裂应变测试,尤其是平面流铸法制备的 非晶和纳米晶合金带材的韧脆性评价。
【主权项】
1. 一种弯曲断裂应变测试装置,包括弯曲夹持单元,所述弯曲夹持单元上设有用于固 定带材两端的两个带材固定端,其特征在于,还包括用于测量带材断裂半径的测量单元以 及向测量单元传送断开信号的通断电路,所述通断电路断开的两电极端分别与对应的带材 固定端连接。2. 如权利要求1所述的弯曲断裂应变测试装置,其特征在于,所述弯曲夹持单元包括 两块相对且平行布置的压板以及驱动两压板相互靠近的驱动机构,所述两压板的相对面上 分别设有相互配合的两个带材固定端。3. 如权利要求1或2所述的弯曲断裂应变测试装置,其特征在于,相互配合的两个带材 固定端设有至少两组,每组带材固定端连接有对应的通断电路。4. 如权利要求2所述的弯曲断裂应变测试装置,其特征在于,所述驱动机构为调速电 机驱动蜗轮蜗杆、位移测量平台或万能试验机压头。5. 如权利要求2所述的弯曲断裂应变测试装置,其特征在于,所述驱动机构匀速驱动 压板,所述测量单元为记录所述驱动机构运行时间的记录仪。6. 如权利要求2所述的弯曲断裂应变测试装置,其特征在于,所述测量单元为测量两 压板间距的红外测距传感器。7. 如权利要求1或2所述的弯曲断裂应变测试装置,其特征在于,所述带材固定端为永 磁体。8. 如权利要求6所述的弯曲断裂应变测试装置,其特征在于,所述永磁体嵌入对应的 压板内,且上表面与压板表面齐平。9. 一种弯曲断裂应变测试方法,其特征在于,使用如权利要求1~7任一权利要求所述 的弯曲断裂应变测试装置,包括以下步骤: (1) 将导电带材的两端分别固定在弯曲夹持单元的带材固定端上,导通通断电路; (2) 弯曲夹持单元弯折导电带材; (3) 导电带材断裂时通断电路断开,测量单元接收到断开信号,测量计算导电带材的断 裂半径。10. 如权利要求9所述的弯曲断裂应变测试方法,其特征在于,步骤⑵中,所述弯曲夹 持单元通过两压板匀速弯折导电带材; 步骤(3)中,测量计算导电带材的断裂半径的具体步骤为: 3-1、测量单元接收到断开信号时,记录弯曲夹持单元弯折导电带材的时间; 3-2、根据步骤3-1获取的弯曲时间,结合两压板的初始间距和两压板移动速度,计算 得到带材断裂时两压板的间距,进而计算得到导电带材的断裂半径。
【专利摘要】本发明公开了一种弯曲断裂应变测试装置,包括弯曲夹持单元,所述弯曲夹持单元上设有用于固定带材两端的两个带材固定端,其特征在于,还包括用于测量带材断裂半径的测量单元以及向测量单元传送断开信号的通断电路,所述通断电路断开的两电极端分别与对应的带材固定端连接;本发明方法和装置采用通断电路的断开来检测导电带材的断裂,相比于现有技术,操作更简单,检测精度更高,还提高了测量效率和适用性。
【IPC分类】G01N3/28
【公开号】CN105092394
【申请号】CN201510482345
【发明人】王安定, 岳士强, 常春涛, 赵成亮, 王新敏, 贺爱娜
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月7日
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