[发明专利]基于断裂力学和光纤传感的裂缝模拟标定装置

权利要求书

1.基于断裂力学和光纤传感的裂缝模拟标定装置，其特征在于，所述装置包括上测试板(1)、下测试板(2)、固定支座(3)、Z向滑台(4)、Y向滑台(5)、R向滑台(6)、光纤传感器(10)和光纤传感设备(11)；

上测试板(1)和下测试板(2)沿竖直方向搭接，上测试板(1)和下测试板(2)的搭接处用于模拟裂缝，固定支座(3)固定在下测试板(2)的一侧面，R向滑台(6)设置在固定支座(3)上，Y向滑台(5)设置在R向滑台(6)上，Z向滑台(4)设置在Y向滑台(5)上，Z向滑台(4)与上测试板(1)一侧面固定连接；

光纤传感器(10)横跨上测试板(1)和下测试板(2)，并粘贴于上测试板(1)和下测试板(2)另一侧面上，光纤传感器(10)，用于感应上测试板(1)和下测试板(2)产生缝隙引起的应变或波长的变化；

光纤传感设备(11)与光纤传感器(10)连接，用于光纤传感器(10)应变或波长的接收与显示，还用于根据Z向滑台(4)、Y向滑台(5)和R向滑台(6)中至少一个滑台产生的位移和该位移对应的应变或波长变化，建立位移与光纤传感器(10)应变或波长变化的关系；

Z向滑台(4)包括Z向移动台(4a)、Z向固定底座(4b)、Z向锁紧螺丝(4c)、Z向微分头(4d)和Z向边角固定孔(4e)，

Z向移动台(4a)通过限位螺丝(9)与上测试板(1)相连，Z向固定底座(4b)的四角开设有Z向边角固定孔(4e)，Z向边角固定孔(4e)通过螺丝固定在Y向滑台(5)上，

Z向固定底座(4b)设置在Y向滑台(5)上，

Z向锁紧螺丝(4c)，用于解锁Z向微分头(4d)，并锁住Z向微分头(4d)的移动位置；

调节Z向微分头(4d)，使Z向移动台(4a)带动上测试板(1)沿垂直于地面方向进行上下移动，从而模拟张开型基本裂缝。

2.根据权利要求1所述的基于断裂力学和光纤传感的裂缝模拟标定装置，其特征在于，所述装置还包括两个传感器夹持板(7)；

两个传感器夹持板(7)将光纤传感器(10)固定在上测试板(1)和下测试板(2)上。

3.根据权利要求2所述的基于断裂力学和光纤传感的裂缝模拟标定装置，其特征在于，所述装置还包括蝶形螺丝(8)，

通过蝶形螺丝(8)固定两个传感器夹持板(7)。

4.根据权利要求1所述的基于断裂力学和光纤传感的裂缝模拟标定装置，Y向滑台(5)包括Y向锁紧螺丝(5a)、Y向移动台(5b)、Y向固定底座(5c)、Y向微分头(5d)和Y向边角固定孔(5e)，

Y向固定底座(5c)设置在R向滑台(6)上，Y向移动台(5b)的四角开有Y向边角固定孔(5e)，Y向边角固定孔(5e)与Z向固定底座(4b)通过螺钉固定，

Y向锁紧螺丝(5a)，用于解锁Y向微分头(5d)，并锁住Y向移动台(5b)的移动位置；

调节Y向微分头(5d)，使Y向移动台(5b)相对Y向固定底座(5c)沿着Y向微分头(5d)的方向移动，通过Z向滑台(4)带动上测试板(1)沿垂直于下测试板(2)方向进行前后移动，从而模拟滑开型基本裂缝。

5.根据权利要求4所述的基于断裂力学和光纤传感的裂缝模拟标定装置，其特征在于，R向滑台(6)包括R向锁紧螺丝(6a)、粗精调切换螺丝(6b)、R向微分头(6c)、R向固定底座(6d)、R向移动台(6e)和R向边角固定孔(6f)，

固定支座(3)的中心固定连接导柱(3a)，导柱(3a)插入R向固定底座(6d)的中心孔，R向移动台(6e)的四角开设R向边角固定孔(6f)，R向边角固定孔(6f)与Y向固定底座(5c)通过螺钉固定，

粗精调切换螺丝(6b)，用于调整R向移动台(6e)的转动精度；

R向锁紧螺丝(6a)用于解锁R向微分头(6c)，并锁住R向微分头(6c)的移动位置；

调节R向微分头(6c)，R向移动台(6e)转动，通过Z向滑台(4)和Y向滑台(5)带动上测试板(1)沿R向滑台(6)中心转动，从而模拟撕开型基本裂缝。

6.根据权利要求1所述的基于断裂力学和光纤传感的裂缝模拟标定装置，其特征在于，光纤传感器(10)为点式光纤光栅传感器或分布式光纤传感器，

光纤光栅传感器，用于感应上测试板(1)和下测试板(2)产生缝隙引起的波长的变化；

分布式光纤传感器，用于感应上测试板(1)和下测试板(2)产生缝隙引起的应变变化。