一种试件初始裂纹复制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种试件初始裂纹复制装置及方法，属于测试测量技术领域。该装置用于预制裂纹并将其复制至其他试验件上，主要包括圆盘切割刀具(5)，用于旋转切割试件；调节机构，包括横向杆(2)及纵向杆(3)，分别用于调节所述圆盘切割刀具(5)在横向及纵向方向上的运动，所述横向杆(2)及纵向杆(3)上均设置有刻度；连接机构，用于将所述圆盘切割刀具转动连接在所述调节结构上。通过该裂纹复制装置，能够准确的将裂纹批量复制到若干试验件上，复制结果精确，效率较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测试测量
，具体涉及一种试件初始裂纹复制装置及方法。
技术介绍
在进行试验验证中，为保证试验结果的精确性，需要采用大量的试验件进行试验，也就是需要一个较大的具有相同或相似结构的样本容量，从而保证统计分析的精确度。比如在对具有裂纹的试件的损伤容限性能试验中，如果只对一个具有该裂纹的试验件进行试验，往往会因为其他原因导致结果偏差很大，为此，需要对具有相同裂纹的大量试验件做损伤容限试验，最后经过统计分析来获得其损伤容限性能。试件的裂纹扩展试验中，试验结果的分散性在很大程度上是由于初始裂纹预制不当有关，特别是裂纹的尺寸特征很难进行精确复制。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术给出了一种预制裂纹，并将该裂纹复制到其它试件上的装置及方法。本专利技术首先提供了一种试件初始裂纹复制装置，主要包括：圆盘切割刀具，用于旋转切割试件；调节机构，包括横向杆及纵向杆，分别用于调节所述圆盘切割刀具在横向及纵向方向上的运动，所述横向杆及纵向杆上均设置有刻度；连接机构，用于将所述圆盘切割刀具转动连接在所述调节结构上。优选的是，所述横向杆与纵向杆上均设置有滑轨，滑块的一端置于横向杆的滑轨内，另一端置于纵向杆的滑轨内，滑轨与滑块齿轮啮合，所述横向杆水平置于所述试件上方，所述纵向杆通过连接机构连接所述圆盘切割刀具，且能够在所述圆盘切割刀具转动时，保持纵向杆处于垂直状态。上述方案中优选的是，所述纵向杆的轴线平行与所述圆盘切割刀具的直径，且在所述纵向杆上设置有凹槽，所述连接机构包括内置于所述凹槽的轴承件，所述轴承件的内圈连接所述圆盘切割刀具的转动轴。优选的是，所述纵向杆的一端通过轴承连接所述圆盘切割刀具，并在纵向杆上设置有外螺纹，与套设在其外的带有内螺纹的套管适配连接，所述套管固定于横向杆的一端，并由横向杆带动所述套管在水平方向上的运动。上述方案中优选的是，所述横向杆穿过支架上设置的通孔，所述支架用于支撑所述试件初始裂纹复制装置。上述方案中优选的是，所述通孔设置有内螺纹，所述横向杆设置有外螺纹，所述横向杆与所述套管轴承连接。本专利技术另一方面提供了一种试件初始裂纹复制方法，采用上述的试件初始裂纹复制装置进行初始裂纹复制，包括以下步骤：S1、将所述试件初始裂纹复制装置置于具有初始裂纹的试件的上方，使所述圆盘切割刀具的底端置于所述初始裂纹的起始端，然后使所述圆盘切割刀具沿所述裂纹的纹线水平运动，同时，调节纵向杆使所述圆盘切割刀具始终与裂纹的纹深处的曲线相切，记录横向杆与纵向杆的读数，从而获取初始裂纹的横向及纵向尺寸；S2、将所述试件初始裂纹复制装置置于待复制裂纹的试件的上方，并按所述初始裂纹的横向及纵向尺寸控制所述圆盘切割刀具的横向及纵向运动，同时启动圆盘切割刀具的旋转控制电机，使所述圆盘切割刀具对试件进行切割。本专利技术的优点在于：装置操作简单，可以快速对裂纹进行复制；调节圆盘切割刀具的水平及纵向运动可以通过控制机构来完成，仅需要将初始裂纹的横向与纵向尺寸关系的函数置于控制机构内即可，可移植性好，复制的裂纹可靠性高。附图说明图1为本专利技术试件初始裂纹复制装置的一优选实施例的装置结构示意图。图2为本专利技术试件初始裂纹复制装置的另一优选实施例的装置结构示意图。其中，1为试件，2为横向杆，3为纵向杆，4为滑块，5为圆盘切割刀具，6为支架。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。本专利技术首先提供了一种试件初始裂纹复制装置，用于预制裂纹并将其复制至其他试验件上，所述试件初始裂纹复制装置包括：圆盘切割刀具5，用于旋转切割试件；调节机构，包括横向杆2及纵向杆3，分别用于调节所述圆盘切割刀具5在横向及纵向方向上的运动，所述横向杆2及纵向杆3上均设置有刻度；连接机构，用于将所述圆盘切割刀具转动连接在所述调节结构上。实施例1、如图1所示，该示意图中给出了试件初始裂纹复制装置的两种状态下的与试件1的位置关系示意图。本实施例中，试件初始裂纹复制装置主要包括横向杆2、纵向杆3、滑块4以及圆盘切割刀具5。其中，横向杆2水平摆放在试件1的需要复制裂纹处的正上方，其固定不动，纵向杆3始终与横向杆2垂直，且纵向杆3带动圆盘切割刀具5沿横向杆2的刻度线运动。需要说明的是，即使圆盘切割刀具5处于旋转状态，或者纵向杆3左右运动时，纵向杆3始终保持竖直状态，为此，本实施例通过滑块4解决纵向杆与横向杆之间的连接，并通过连接机构解决纵向杆与圆盘切割刀具5的连接，具体如下：(1)横向杆2与纵向杆3的连接所述横向杆2与纵向杆3上均设置有滑轨，滑块4的一端置于横向杆2的滑轨内，另一端置于纵向杆2的滑轨内，滑轨与滑块4齿轮啮合。可以理解的是，横向杆2与纵向杆3的滑轨内壁与滑块4可以是光滑连接的是，也可以是齿轮啮合的，滑块4为工字型梁结构，上、下壁板分别位于两个滑轨内，本实施例中，由于横向杆固定不动，因此可以推动滑块4在横向杆2的滑轨内横向运动，而滑块4在纵向杆3内的横向方向上是被限制的，因此可以推动纵向杆使其沿横向杆刻度方向运动；同理，在纵向方向上，本来滑块4是能够在纵向杆3的滑轨内运动，然而由于该滑块4被固定的横向杆2限制了纵向方向的运动自由，所以当滑块4在纵向杆3内相对运动时，实际上是纵向杆3上下运动。上述连接方式保证了纵向杆既能水平运动，又能垂直运动。需要说明的是，为使滑块4的运动能够被更好的控制，滑块4一般设置为齿轮，同理，横向杆及纵向杆内壁设置有齿条，通过啮合的方式，保证了纵向杆在水平与垂直方向上的运动具有可调性、稳定性。可以理解的是，当滑块4两端设置为齿轮时，其与前述所述的工字梁结构的滑块的腹板可以设置为轴承连接，即所述腹板设置成圆柱结构，圆柱的两端分别套在两个轴承的内圈上，而轴承的外圈则设置成匹配齿条的齿轮。进一步，本实施例还可以设置有控制机构，能够控制滑块两端的轴承转动，从而使纵向杆的水平与垂直方向的运动可控。(2)纵向杆3与圆盘切割刀具5的连接上述描述已经实现了纵向杆3的水平与垂直方向的运动，而本专利技术的其中目的之一在于通过圆盘切割刀具5来进行裂纹预制，因此只要把圆盘切割刀具5设置在纵向杆3上，且既能在转动切割的时候不影响纵向杆，又能随纵向杆的运动而运动。为此，本实施例中，在圆盘切割刀具5的转动轴上套接一个轴承件，然后将该轴承件的外圈固定到纵向杆3上即可，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种试件初始裂纹复制装置，用于预制裂纹并将其复制至其他试验件上，其特征在于，所述试件初始裂纹复制装置包括：圆盘切割刀具(5)，用于旋转切割试件；调节机构，包括横向杆(2)及纵向杆(3)，分别用于调节所述圆盘切割刀具(5)在横向及纵向方向上的运动，所述横向杆(2)及纵向杆(3)上均设置有刻度；连接机构，用于将所述圆盘切割刀具转动连接在所述调节结构上。

【技术特征摘要】
1.一种试件初始裂纹复制装置，用于预制裂纹并将其复制至其他试验件上，其特征在于，所述试件初始裂纹复制装置包括：圆盘切割刀具(5)，用于旋转切割试件；调节机构，包括横向杆(2)及纵向杆(3)，分别用于调节所述圆盘切割刀具(5)在横向及纵向方向上的运动，所述横向杆(2)及纵向杆(3)上均设置有刻度；连接机构，用于将所述圆盘切割刀具转动连接在所述调节结构上。2.如权利要求1所述的试件初始裂纹复制装置，其特征在于：所述横向杆(2)与纵向杆(3)上均设置有滑轨，滑块(4)的一端置于横向杆(2)的滑轨内，另一端置于纵向杆(2)的滑轨内，滑轨与滑块(4)齿轮啮合，所述横向杆(2)水平置于所述试件上方，所述纵向杆(3)通过连接机构连接所述圆盘切割刀具(5)，且能够在所述圆盘切割刀具(5)转动时，保持纵向杆(3)处于垂直状态。3.如权利要求2所述的试件初始裂纹复制装置，其特征在于：所述纵向杆(3)的轴线平行与所述圆盘切割刀具(5)的直径，且在所述纵向杆(3)上设置有凹槽，所述连接机构包括内置于所述凹槽的轴承件，所述轴承件的内圈连接所述圆盘切割刀具(5)的转动轴。4.如权利要求1所述的试件初始裂纹复制装置，其特征在于：所述纵向杆(3)的一端通过轴承连接所述圆盘切割刀具(5)，并在纵向杆(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炜，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61