[发明专利]用于测量断裂韧性试样裂纹长度的装置

说明书

本发明公开了用于测量断裂韧性试样裂纹长度的装置，包括前套体、后套体、用于从侧面固定试样的试样夹持结构和用于测量裂纹长度的标尺结构，本发明通过前套体、后套体、L型夹块实现对不同尺寸断裂韧性试样在多维度上的固定，解决了在检测过程中试样移动错位、因放置不当而产生的测量误差等问题，通过测量尺、定位标尺，实现了在断裂韧性试样厚向不同位置处裂纹长度的准确测量，适用性强，检测效率较高。

技术领域

本发明属于一种断裂韧性试样断口检测用装置，具体涉及用于测量断裂韧性试样裂纹长度的装置。

背景技术

机械设备的安全性评定有赖于断裂力学的发展。掌握结构材料裂纹的开裂、扩展条件对设备的可靠性计算有着重要的意义。准确测定材料的断裂韧性是开展机械设备的结构设计及损伤容限评估的先决条件。虽然《GB/T 21143-2007金属材料准静态韧度的统一试验方法》中推荐了两种不同类型的断裂韧性试样(分别为紧凑拉伸试样和三点弯曲试样)，但是在相应的KQ、JQ计算公式中，断口裂纹长度均为计算试样断裂韧性的重要参量。

目前测量裂纹长度的方法很多，如利用游标卡尺的直接测量法及大景深金相显微镜(或扫描电镜)图像测量法等。但是由于缺少专门的固定夹具，在使用游标卡尺或显微镜的检测过程中，试样的摆放不当可能引入测量误差，这样就无法保证裂纹长度的准确性。在测量的过程中，游标卡尺的卡爪与断口直接接触，很容易破坏试样的断口形貌。试样断口本身在不同厚度位置处没有明显标示，游标卡尺或显微镜在选择不同厚度位置进行测量时无法准确定位，容易产生测量误差。CN 101782527A公开的《全自动断口图像分析仪》虽然可以快速且准确地完成断口裂纹长度的测量，但是该分析仪操作复杂，成本较高，不利于在日常检测工作中的推广应用。

因此，迫切需要一种新的技术方案来解决断裂韧性试样裂纹长度的检测问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供用于测量断裂韧性试样裂纹长度的装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

用于测量断裂韧性试样裂纹长度的装置，包括前套体、后套体、用于从侧面固定试样的试样夹持结构和用于测量裂纹长度的标尺结构，所述试样夹持结构包括L型夹块、夹块限位螺钉、夹块限位螺母和夹块压紧螺钉，所述标尺结构包括横向标尺、横向定位块、竖向标尺和竖向滑块；

所述前套体、后套体之间通过套体连接螺钉、套体连接螺母连接；

在所述前套体、后套体上分别设置有前移动槽和后移动槽，夹块限位螺钉穿过前移动槽、L型夹块的通孔、后移动槽与夹块限位螺母相连接固定，夹块压紧螺钉穿过设置于前套体一侧的螺孔且末端与L型夹块相接触；

在所述前套体、后套体的上端面设置有横向标尺，在横向标尺上设置有可沿横向标尺滑动的横向定位块，在横向标尺的两侧设置有竖向标尺，横向标尺的两端分别连接有竖向滑块，竖向滑块嵌入于设置于前套体、后套体上端面并与之匹配的梯形槽内，且可在梯形槽内沿竖直方向滑动。

在上述技术方案中，所述前套体为倒U形状，后套体为矩形状。

在上述技术方案中，所述套体连接螺钉穿过设置于的前套体、后套体两侧的前定位通孔、后定位通孔并与套体连接螺母连接。

在上述技术方案中，所述前移动槽的数量为2，后移动槽的数量为2，二者为平行设置，位置分别对应L型夹块上的2个通孔，以使L型夹块在前移动槽、后移动槽的长度范围内滑动。

在上述技术方案中，所述横向标尺表面形成等距的刻度线，刻度线不少于5条。

在上述技术方案中，所述竖向标尺通过胶接的方式安装在前套体两侧的凹槽内。

在上述技术方案中，所述横向定位块套接于横向标尺上，在横向定位块的中螺孔内设置有横向定位块固定螺钉，用于在读数时将横向定位块的位置固定。