中心裂纹巴西圆盘Ⅰ、Ⅱ及复合型断裂辅助实验器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种实验器材，尤其是一种中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断 裂辅助实验器。
【背景技术】
[0002] 权威杂志《力学进展》评选出的"20世纪理论和应用力学十大进展"，断裂力学位 列第2,仅次于有限元法，高于生物力学。断裂力学是20世纪固体力学重大成就之一，是工 程材料与构件强度估算与寿命预测的主要理论基础。
[0003]中心裂纹巴西圆盘由于可实现I、II及复合型断裂成为断裂力学实验的主要实验 试件。通过改变圆盘裂纹与所加荷载夹角来实现I、II及复合型断裂。
[0004] 现在实验技术为使裂纹与荷载达到一定的角度，一般通过以下几个步骤完成：① 用直尺找到裂纹中心，②量角器测量一定角度并画出，③将试件置于压力机上，并手扶好 (避免圆盘滚动），④压力机实行加压。由于手工的误差及直尺与量角器本身的误差，导致 了裂纹倾斜角的不准确，这对实验的结果将产生较大的影响。而且加压时除了操作压力机 的人外，需要多余的人手扶圆盘，以避免圆盘滚动，浪费了人力，也产生一定的安全隐患。且 实验步骤较为繁琐。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用方便且安全的中心裂纹巴西圆 盘I、II及复合型断裂辅助实验器。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助 实验器，包括主体和转子；所述主体具有前部的圆盘放置端面和后部的刻度端面，所述主体 上设置有从刻度端面贯穿至圆盘放置端面的安装孔；所述转子具有前部的安装端和后部的 操作端，所述安装端上设置有裂纹安装结构；所述转子可转动安装在主体的安装孔中，并且 转子的安装端与主体的圆盘放置端面对应，操作端与刻度端面对应。
[0007] 进一步的是，所述安装孔为两端直径大、中间直径小的阶梯孔；所述转子也为两端 直径大、中间直径小的阶梯状，并且转子直径较大的安装端是可拆卸的。
[0008] 进一步的是，所述主体的圆盘放置端面上的左右两侧平行设置有两条阻挡壁。
[0009] 进一步的是，所述主体为非对称结构，所述安装孔与主体上部的距离小于安装孔 与主体下部的距离。
[0010] 进一步的是，所述裂纹安装结构包括：在转子安装端上设置的长条孔、与长条孔形 状匹配的安装片。
[0011] 进一步的是，所述裂纹安装结构为垂直设置在转子安装端上的两根固定轴；两根 固定轴对称位于安装端圆心的两侧，并在同一直径上。
[0012]进一步的是，所述主体的刻度端面上设置有刻度，所述转子的操作端上设置有指 针。
[0013] 进一步的是，所述转子通过阻尼结构与安装孔相配合。
[0014] 进一步的是，所述转子紧配合安装在安装孔中。
[0015] 本实用新型的有益效果是：由于采用了主体和可转动的转子，因此可将巴西圆盘 通过裂纹安装结构安装在转子上，利用转子的转动可以调节巴西圆盘上裂纹与所加荷载的 角度；在所使用中无需用手去直接接触巴西圆盘，这样可以避免压力机对操作者造成威胁； 裂纹与压力机所加荷载的角度可以任意调节，从而方便适用，满足不同的实验要求。主体可 以设置为非对称结构，这样这是是巴西圆盘在安装后顶部外露，从而使压力机能够直接作 用在巴西圆盘上。转子和安装孔通过阻尼结构配合，这样可以保持转子的转动角度，避免已 调整好角度的转子误转。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型的正视图；
[0017] 图2是本实用新型的后视图；
[0018] 图3是图1的左视半剖图；
[0019] 图4是本实用新型一种实施方式的示意图；
[0020] 图5是本实用新型另一种实施方式的示意图；
[0021] 图中零部件、部位及编号：主体1、转子2、阻挡壁3、裂纹安装结构4、固定轴5、安 装片6、安装端21。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0023] 如图1所示，本实用新型包括主体1和转子2 ;所述主体1具有前部的圆盘放置端 面和后部的刻度端面，所述主体1上设置有从刻度端面贯穿至圆盘放置端面的安装孔；所 述转子2具有前部的安装端21和后部的操作端，所述安装端21上设置有裂纹安装结构4 ; 所述转子2可转动安装在主体1的安装孔中，并且转子2的安装端21与主体1的圆盘放置 端面对应，操作端与刻度端面对应。转子上的裂纹安装结构4主要是与巴西圆盘上的裂纹 配合，从而将巴西圆盘固定。实验用的巴西圆盘在中心开设有长条形的裂纹孔，依次模拟 裂纹，裂纹安装结构4 一部分配合安装在转子2上，另一部分配合安装在巴西圆盘的裂纹孔 中，即利用裂纹安装结构4穿过裂纹孔，从而固定巴西圆盘，具体的可见后面列举的实施方 式。
[0024] 在使用时，将巴西圆盘的裂纹孔安装在裂纹安装结构4上，此时巴西圆盘固定在 本辅助实验器的转子2上，此时利用本辅助实验器将巴西圆盘放置到压力机上，转动转子 2即可改变巴西圆盘上裂纹孔的角度，从而获得想要的裂纹与荷载的角度，然后将压力机压 下夹住巴西圆盘，拆下本辅助实验器；最后即可进行实验，断裂韧度计算公式为：
【主权项】
1. 中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助实验器，其特征在于：包括主体⑴和转 子（2);所述主体（1)具有前部的圆盘放置端面和后部的刻度端面，所述主体（1)上设置有 从刻度端面贯穿至圆盘放置端面的安装孔；所述转子（2)具有前部的安装端（21)和后部的 操作端，所述安装端（21)上设置有裂纹安装结构（4);所述转子（2)可转动安装在主体（1) 的安装孔中，并且转子（2)的安装端（21)与主体（1)的圆盘放置端面对应，操作端与刻度 端面对应。
2. 如权利要求1所述的中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助实验器，其特征在 于：所述安装孔为两端直径大、中间直径小的阶梯孔；所述转子（2)也为两端直径大、中间 直径小的阶梯状，并且转子（2)直径较大的安装端（21)是可拆卸的。
3. 如权利要求1所述的中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助实验器，其特征在 于：所述主体（1)的圆盘放置端面上的左右两侧平行设置有两条阻挡壁（3)。
4. 如权利要求3所述的中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助实验器，其特征在 于：所述主体（1)为非对称结构，所述安装孔与主体（1)上部的距离小于安装孔与主体（1) 下部的距离。
5. 如权利要求1所述的中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助实验器，其特征在 于：所述裂纹安装结构（4)包括：在转子（2)安装端（21)上设置的长条孔、与长条孔形状匹 配的安装片（6)。
6. 如权利要求1所述的中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助实验器，其特征在 于：所述裂纹安装结构（4)为垂直设置在转子（2)安装端（21)上的两根固定轴（5);两根 固定轴（5)对称位于安装端（21)圆心的两侧，并在同一直径上。
7. 如权利要求1所述的中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助实验器，其特征在 于：所述主体（1)的刻度端面上设置有刻度，所述转子（2)的操作端上设置有指针。
8. 如权利要求1至7任一权利要求所述的中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助 实验器，其特征在于：所述转子（2)通过阻尼结构与安装孔相配合。
9. 如权利要求8所述的中心裂纹巴西圆盘I、II及复合型断裂辅助实验器，其特征在 于：所述转子（2)紧配合安装在安装孔中。
【专利摘要】本实用新型公开了一种实验器材，尤其是一种中心裂纹巴西圆盘Ⅰ、Ⅱ及复合型断裂辅助实验器，包括主体和转子；主体具有前部的圆盘放置端面和后部的刻度端面，主体上设置有从刻度端面贯穿至圆盘放置端面的安装孔；转子具有前部的安装端和后部的操作端，安装端上设置有裂纹安装结构；转子可转动安装在主体的安装孔中，并且转子的安装端与主体的圆盘放置端面对应，操作端与刻度端面对应。利用转子的转动可以调节巴西圆盘上裂纹与所加荷载的角度；在所使用中无需用手去直接接触巴西圆盘，这样可以避免压力机对操作者造成威胁；裂纹与压力机所加荷载的角度可以任意调节，从而方便适用，满足不同的实验要求。
【IPC分类】G01N3-00, G01N3-02
【公开号】CN204536106
【申请号】CN201520219593
【发明人】董世明, 李一凡, 华文, 李念斌
【申请人】四川大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月13日