多功能脆性材料力學性能試驗儀的研制.pdf

1、玻璃、陶瓷、混凝土等脆性材料是國民經濟建設中一類重要的結構材料，但是，由于它的脆性，這類材料也是最容易發(fā)生突發(fā)事故、最不安全的材料，每年由此而引起的事故給我國國民經濟和人民財產安全帶來了巨大的損失。因而，脆性材料的安全性越來越引起人們的重視，如何更有效的對脆性材料進行性能測試，尤其是力學性能測試，甚至是構件在服役狀態(tài)下的在線檢測，顯得尤為重要和緊迫。
　　本文基于模塊化設計思想，研制了一臺專門針對脆性材料力學性能測試的多功能脆性材

2、料試驗儀，其主要包括機械加載模塊、支撐平臺、功能模塊、測控系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等模塊，通過對這些模塊的不同組合可實現(xiàn)不同的功能及滿足不同應用場合要求；系統(tǒng)除了具有測試脆性材料的彈性模量、極限應變、強度、硬度、韌性等常規(guī)性能外，還具有無損測試玻璃構件不同位置的局部強度和表面預應力，進而對玻璃構件的安全可靠性和壽命進行預測等功能。
　　本文從設計思想闡述及方案對比入手，并結合本課題的理論背景及設計要求，闡述了總體結構設計方案選擇及系統(tǒng)各模塊

3、的組成及原理，本文對系統(tǒng)核心的加載模塊和支撐平臺設計和計算做了重點介紹，特別是對傳動系統(tǒng)進行了詳細的設計，并對重點部件進行選擇和核算，使之滿足系統(tǒng)整體要求；其次，通過UG建立了系統(tǒng)實體模型方便了機械系統(tǒng)的設計，并且基于ANSYS對機構中的主要變形部件——底板和傳感器支架進行有限元分析，改進了設計結果，使關鍵部件的剛性滿足了系統(tǒng)整體設計要求；此外，通過對聲發(fā)射監(jiān)控、敏感位移壓痕兩個特殊功能模塊的進行構建，擴展了試驗儀的功能；再次，本文對試