[发明专利]砂颗粒纳米凝胶胶结区扭转强度和剪应变测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种砂颗粒纳米凝胶胶结区扭转强度和剪应变测试装置，包括转矩施加装置、胶结区成形装置、粒子图像测速装置和数据采集及控制系统。转矩施加装置包括转动轴杆、细线、应力计、施力杆和直线式超声电机；胶结区成形装置包括含有色颗粒硅溶胶水箱、球形颗粒、颗粒安装套杆、圆形截面有机玻璃套管和石英玻璃平板；所述粒子图像测速装置包括数码相机和光源；所述数据采集及控制系统分别与载荷施加装置和粒子图像测速装置连接。本发明设计了适用于扭转截面上剪应变无接触测量的胶结区成形装置，通过使用含有色颗粒硅溶胶克服了难以在扭转截面布设标志点的问题，另外解决了扭转过程中难以实时获得扭转截面的应变云图和转矩对应关系的问题。

主权项

1.一种砂颗粒纳米凝胶胶结区扭转强度和剪应变测试装置，其特征在于：其包括转矩施加装置、胶结区成形装置、粒子图像测速装置和数据采集及控制系统；所述转矩施加装置包括转动轴杆、细线、应力计、施力杆和直线式超声电机，所述转动轴杆的一端设有螺孔，所述细线缠绕在转动轴杆上且与施力杆一端连接，施力杆的另一端连接直线式超声电机，所述应力计安装在施力杆上；所述胶结区成形装置包括含有色颗粒硅溶胶水箱、球形颗粒、颗粒安装套杆、圆形截面有机玻璃套管和石英玻璃平板，所述含有色颗粒硅溶胶水箱中盛有纳米硅溶胶，所述纳米硅溶胶中分散着有色颗粒，所述颗粒安装套杆的一端有凹槽，所述凹槽用于与球形颗粒的小部分表面粘结，颗粒安装套杆的另一端有螺纹用于拧紧在转动轴杆一端的螺孔内；所述粒子图像测速装置包括数码相机和光源；所述数据采集及控制系统分别与载荷施加装置和粒子图像测速装置连接。