[发明专利]一种裂纹张开位移测量装置

说明书

本发明公开了一种裂纹张开位移测量装置，涉及检测设备技术领域，包括检测机构，还包括夹紧机构、限位机构、转换机构和放置机构；所述夹紧机构数量为两个，且夹紧机构安装在试件的外表面，每个所述夹紧机构的上方均安装有转换机构，且每个所述转换机构的末端均安装有放置机构，所述放置机构的上方安装有配合使用的检测机构。该裂纹张开位移测量装置在使用的过程中将光纤传感器与位移转换杆结合，通过位移转换的方法将光纤传感器固定在伸长平台上，通过更换不同型号的转换杆组件可以放大或缩小裂纹位移，精确测量不同量程和分辨率的裂纹张开位移，实现了小范围内裂纹张开位移的精确测量。

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种裂纹张开位移测量装置。

背景技术

自从第二次世界大战以来，随着高强材料和大型结构的广泛应用，一些传统强度理论和常规设计方法设计、制造并经严格检验合格的产品，先后发生了不少灾难性断裂事故。这些灾难性事故，特别是国防尖端产品的脆断，引起人们的震惊和警觉。这就使得人们从根本上去探讨传统的设计思想，认识到它的不足，并竭力寻求更合理的设计途径，从此诞生了断裂力学。严格来说，断裂力学就是以变形体力学为基础，研究含缺陷材料和结构的抗断裂性能以及在各种工作环境下裂纹的平衡、拓展、失稳及止裂的一门科学。因此，断裂力学的首要任务就是要回答有关裂纹拓展的起因问题，即裂纹拓展的机理，按照能量原理，裂纹的拓展是由于应力和应变的综合量达到了临界值而发生。用应力的观点去讨论脆性材料的裂纹失稳拓展是合适的，但当裂纹尖端区域大范围屈服之后，则应该用应变去研究裂纹的扩展。裂纹尖端的张开位移（简称COD）正是裂纹尖端塑性应变的一种量度。

公开号为CN210108985U的中国实用新型专利公开了一种光纤裂纹传感器，包括第一基体和第二基体，第一基体上设置有至少两个相对的供光纤穿过的第一穿孔，以及设置在两个第一穿孔之间以容置光纤的第一凹槽，第一凹槽内容置的光纤部分作为应变光栅以侦测裂纹；第二基体包括主体部和从主体部延伸出去的分支部，分支部上设置第二凹槽以容置光纤的部分，第二凹槽内容置的光纤部分作为温度补偿光栅。通过使用光纤光栅作为裂纹测量的传感器，并且通过温度补偿光栅抵消温度对应变光栅的影响，降低了温度对裂纹监测数据的影响，从而提升了对裂纹监测的精度。

但是上述装置在使用的过程中任然存在一些问题；

上述装置在使用的过程中无法准确的确定裂纹开始拓展开裂点和裂纹尖端张开位移，导致其测量数据不够准确，且相对数据较为片面，同时由于上述装置在使用的过程中采用了光纤传感器，但是光纤传感器在使用的过程中不能测量大量程位移，使得其测量范围受到了限制；

虽然上述装置采用了光纤传感器，但是其暴露光纤段在使用的过程总不能弯曲，同时由于光纤材质的特性，使得不易进行固定，从而使得该装置的使用范围较小；

虽然上述装置可以对裂纹进行检测，但是上述装置仅仅只能够对裂纹进行检测，如果裂纹张开速度较大，导致对被检测体造成影响使其断裂时，上述装置无法进行物体保护作用，减少裂纹对检测装置的影响。

发明内容

本发明实施例提供一种裂纹张开位移测量装置，以解决现有的光纤传感器在使用的过程中不能测量大量程位移且装置不方便使用的技术问题。

本发明实施例采用下述技术方案：一种裂纹张开位移测量装置包括检测机构，还包括夹紧机构、限位机构、转换机构和放置机构；所述夹紧机构数量为两个，且夹紧机构安装在试件的外表面，每个所述夹紧机构的上方均安装有转换机构，且每个所述转换机构的末端均安装有放置机构，所述放置机构的上方安装有配合使用的检测机构，两个所述夹紧机构之间安装有限位机构，且限位机构安装在试件的外侧，所述放置机构包括两个伸长平台、延伸圆柱、圆柱滑槽、其中一个所述伸长平台中开设有圆柱滑槽，另外一个所述伸长平台安装有延伸圆柱，且延伸圆柱与圆柱滑槽配合使用，两个所述伸长平台之间可以在圆柱轴线方向相对滑动。