一种四节点应变花组装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种四节点应变花组装置及其使用方法，包含4个三轴

【技术实现步骤摘要】
一种四节点应变花组装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种应变场测量装置，尤其是涉及一种四节点应变花组装置及其使用方法
。

技术介绍

[0002]地震
、
滑坡
、
岩爆
、
崩塌和地表沉降等岩体系统重大自然
、
工程灾害的预测预报是人类远未解决的重大难题，岩石破坏短临预报正是其核心科学问题
。
岩石失稳破坏前兆信息的研究是岩石临界破坏判据的基础，对于地震
、
滑坡
、
地下工程失稳这类岩体工程发生突发性失稳破坏前提供预警尤为重要
。
[0003]岩石失稳破坏过程会伴随着裂隙的萌生和扩展，因此岩石表面的局部应变场在岩石失稳破坏前会发生变化，捕捉岩石表面场在破坏过程中的数据可作为岩石失稳破坏前兆信息，并对岩石失稳破坏时间和破坏位置进行预测
。
岩石局部应变场监测是一种较为经济实用的岩石破坏短临预报方法，受工程现场
、
设备使用环境的限制较小，能够在自然
、
工程灾害的预警工作中发挥重要作用，目前缺乏岩石局部应变场监测方法的配套的监测装置
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种四节点应变花组装置，适用于金属
、
混凝土
、
岩石等实验试件，用以测量试件在外荷载作用下表面局部应变场的变化，解决目前缺少试件局部应变场监测方法的配套的监测装置的问题
。r/>[0005]一种四节点应变花组装置，包括
1#
三轴
45
°
应变花
、2#
三轴
45
°
应变花
、3#
三轴
45
°
应变花
、4#
三轴
45
°
应变花，4个三轴
45
°
应变花分布在正方形的4个顶点位置，通过定位十字标和定位水平线确定该装置的安装位置，将装置按压在试件的安装位置，按照以下公式计算应变场：
[0006]以
4#
三轴
45
°
应变花测点为原点，以
3#
三轴
45
°
应变花和
4#
三轴
45
°
应变花的连接线为
x
轴
、
以
4#
三轴
45
°
应变花和
1#
三轴
45
°
应变花的连接线为
y
轴建立坐标系，
ε
i
，
j
为该装置所测数据，其中
i
＝1，2，3，4代表第
i#
三轴
45
°
应变花，
j
＝1，2，3分别代表
x
轴
、y
轴和
45
°
方向，4个三轴
45
°
应变花所在正方形的边长为
l cm
，该装置所在应变场中任一点坐标为
(x
，
y)
的应变的计算方法如下：
[0007]ε
(x
，
y)
，
j
＝
a
j
x2+b
j
x+c
j
xy+d
j
其中，
d
j
＝
ε
′4，
j
，其中，
j
＝1，2，
3。
此外，需要将应变场转化为同一方向，
ε
′
i
，1＝
ε
i
，1；
ε
′
i
，2＝
ε
i
，2；
ε
′1，3＝
(
ε1，1+
ε1，2‑
ε1，3)/2
，
ε
′2，3＝
ε2，3，
ε
′3，3＝
(
ε3，1+
ε3，2‑
ε3，3)/2
，，
ε
′4，3＝
ε4，3。
[0008]上述的一种四节点应变花组装置，还包括4根应变花引线
、4
根应变花引线交汇成的引线结点
、
从引线结点引出的应变花组导线，4个三轴
45
°
应变花通过应变花组导线与静态应变采集仪连接
。
[0009]上述的一种四节点应变花组装置，还包括柔软的自粘贴膜
、
用于保护自粘贴膜黏
胶层的离形纸和用于支撑自粘贴膜的贴膜边框，所述自粘贴膜沿靠近边缘处一圈设有撕除接缝，将贴膜分为中心位置处的无张力中心贴膜和环绕无张力中心贴膜的无张力边缘贴膜
。
[0010]上述的一种四节点应变花组装置的使用方法，
[0011]S1
：4个三轴
45
°
应变花，分布在正方形的4个顶点位置，4个三轴
45
°
应变花所在正方形的中心位置处设置定位十字标，通过定位十字标和定位水平线确定该装置的安装位置；
[0012]S2
：安装前，在待测试件上确定所需测定应变场的位置，标出中心点和水平线；
[0013]S3
：将装置的定位十字标和定位水平线对准试件的标出中心点和水平线，将装置按压在试件表面使其牢固的粘贴在表面上，将应变花组导线连接至静态应变采集仪上，测试信号能否正常工作；
[0014]S4
：待加载开始时同时启动应变场的测量，待加载结束后收集测试数据，并将按照公式计算出应变场的变化情况
。
[0015]上述的一种四节点应变花组装置的使用方法，
[0016]S1
：4个三轴
45
°
应变花，分布在正方形的4个顶点位置，4个三轴
45
°
应变花所在正方形的中心位置处设置定位十字标，通过定位十字标和定位水平线确定该装置的安装位置；
[0017]S2
：安装前，在待测试件上确定所需测定应变场的位置，标出中心点和水平线；
[0018]S3
：撕去离形纸，将装置的定位十字标和定位水平线对准试件安装位置处的中心点和水平线，将装置按压在试件表面使其牢固的粘贴在表面上，撕去贴膜边框，随后沿撕除接缝的虚线将装置中心位置处的无张力中心贴膜撕除，将应变花组导线连接至静态应变采集仪上，测试信号能否正常工作；
[0019]S4
：待加载开始时同时启动应变场的测量，待加载结束后收集测试数据，并按照公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种四节点应变花组装置，其特征在于，包括
1#
三轴
45
°
应变花
(1)、2#
三轴
45
°
应变花
(2)、3#
三轴
45
°
应变花
(3)、4#
三轴
45
°
应变花
(4)
，4个三轴
45
°
应变花分布在正方形的4个顶点位置，通过定位十字标
(12)
和定位水平线
(13)
确定该装置的安装位置，将装置按压在试件的安装位置，按照以下公式计算应变场：以
4#
三轴
45
°
应变花测点为原点，以
3#
三轴
45
°
应变花和
4#
三轴
45
°
应变花的连接线为
x
轴
、
以
4#
三轴
45
°
应变花和
1#
三轴
45
°
应变花的连接线为
y
轴建立坐标系，
ε
i
，
j
为该装置所测数据，其中
i
＝1，2，3，4代表第
i#
三轴
45
°
应变花，
j
＝1，2，3分别代表
x
轴
、y
轴和
45
°
方向，4个三轴
45
°
应变花所在正方形的边长为
l cm
，该装置所在应变场中任一点坐标为
(x
，
y)
的应变的计算方法如下：
ε
(x
，
y)
，
j
＝
a
j
x2+b
j
x+c
j
xy+d
j
其中，
d
j
＝
ε
′4，
j
，其中，
j
＝1，2，3；此外，需要将应变场转化为同一方向，
ε
′
i
，1＝
ε
i
，1；
ε
′
i
，2＝
ε
i
，2；
ε
′1，3＝
(
ε1，1+
ε1，2‑
ε1，3)/2
，
ε
′2，3＝
ε2，3，
ε
′3，3＝
(
ε3，1+
ε3，2‑
ε3，3)/2
，
ε
′4，3＝
ε4，3。2.
根据权利要求1所述的一种四节点应变花组装置，其特征在于，还包括4根应变花引线
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔晓璇，卢海峰，刘重羊，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：