CN106226202A - 一种用于观测记录颗粒材料承载结构构型及特性的光弹仪器 - Google Patents
一种用于观测记录颗粒材料承载结构构型及特性的光弹仪器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及精密测量领域，一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器。综合光弹仪、多向加载***、数据收集显示***、工业摄像头、颗粒置放器功能，可观察压缩、剪切颗粒材料，可以直观的观察出接触力链的特征。本设备操作简单，加载方式多样，具有将位移、力及光弹图像可视化、一体化的综合功能。
Description
技术领域
本发明涉及精密测量领域，具体来说，用于颗粒压缩和颗粒剪切试验，并通过改变加载方式及被加载颗粒粒径，摩擦系数等参数，观察并记录加载过程中颗粒材料内部接触力链分布及细观承载结构构型的变化特征及颗粒***力链随着剪切过程中力链的结构构型的演变。
背景技术
力链是反应颗粒***受力特征最有效且无损的观察方法，通过光弹***观察压缩、剪切颗粒材料，可以直观的观察出接触力链的特征。目前市面已有的观察颗粒***力链承载结构特征的光弹仪测试的试验数据误差大，不易操作诸多的弊端，且目前市场还没有可以实现将加载的力、位移与光弹图像可视化仪器。本设备操作简单，加载方式多样，具有将位移、力及光弹图像可视化、一体化的综合功能。
发明内容
1、一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器。其特征在于：包括光弹仪、多向加载***、数据收集显示***、工业摄像头、颗粒置放器；
其中，多向加载***位于光弹仪前后1/4波片之间，其中多向加载***的几何中心与偏振片的几何中心的中轴线重合。
2、基于权利要求1所述的一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器，其特征在于：多向颗粒加载***由光栅尺、拉伸力感应器、双轴加载***、直线导轨及激光发射器组成。其中光栅尺用于测量位移，拉伸力感应器用于测量竖向反力及水平剪切力，双轴加载***用于竖向加载与水平加载，激光发射***用于保证加载***的上下盒子保留一定的空隙。
3、基于权利要求1所述的一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器，其特征在于：颗粒置放器由双向加载***组成，旋转推进加载方式，其接入口可与权利要求2中的多向加载***完全结合，保证颗粒顺利推入颗粒加载***内。
4、基于权利要求1所述的一种用于颗粒材料压缩及剪切试验装置的测定方法。
(1)压缩试验时主要通过五个步骤来实现：
步骤一：调整光弹仪的前后偏振光片的角度，保证前后两个偏振光片的夹角为90°；
步骤二：将颗粒按照试验要求放入颗粒置放仪内后，通过颗粒置放器将颗粒缓慢推入颗粒加载***内；
步骤三：打开加载***内的激光发射器，调整多向加载***的上端盒子位置，保证缝隙内有激光通过，旋转竖向加载***，使颗粒***达到一定密实程度；
步骤四：打开光弹仪屏幕电源，开启数据收集显示***；
步骤五：进行压缩、剪切或压缩剪切组合加载并观察记录颗粒***内的力链演变图像及数值。
附图说明
图1为本发明装置整体结构示意图；
图中：
a1-数据收集及显示*** a2-工业摄像头 a3-检偏镜 a4-前1/4波片
a5-多向加载*** a6-后1/4波片 a7-起偏镜 a8-光源
图2为本发明装置颗粒置放器结构示意图；
图中：
b1-旋转杆 b2-加载杆 b3-盒体
b4-前加载板 b5-后加载板 b6-隔板
图3为多向加载***结构示意图；
图中：
1-外部矩形壳体 201-内部上端矩形壳体 202-内部下端矩形壳体 301-压缩加载***
301a-滚珠丝杠 301b-丝母 301c-加载板 301d-加载杆
302-剪切加载*** 401-压缩力感应器 402-剪切压拉力感应器 5-肋板
6-红外线发射器 7-光栅尺 8-直线导轨 9-压缩板
10-托盘 11-销钉孔
具体实施方式
1、一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器。其特征在于：包括光弹仪a3、a4、a6、a7、a8，多向加载***a5、数据收集显示***a1、工业摄像头a2、颗粒置放器(图2)；
其中，多向加载***(图3)位于光弹仪前1/4波片a4与后1/4波片a6之间，其多向加载***(图3)的几何中心与偏振片a4、a6的几何中心的中轴线重合。
2、基于权利要求1所述的一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器，其特征在于：多向颗粒加载***由光栅7，拉伸力感应器401,402，双轴加载系301、302，直线导轨8及激光发射器6组成。其中光栅尺7用于测量位移，拉伸力感应器401、402用于测量竖向反力及水平剪切力，双轴加载***301、302用于竖向加载与水平加载，激光发射***6用于保证加载***的上下盒子保留一定的空隙。
3、基于权利要求1所述的一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器，其特征在于：颗粒置放器由多向加载***(图3)组成，旋转推进加载方式，其接入口b3可与权利要求2中的多向加载***a5完全结合，保证颗粒顺利推入颗粒加载系(图3)统内。
4、基于权利要求1所述的一种用于颗粒材料压缩及剪切试验装置的测定方法。
(1)压缩试验时主要通过五个步骤来实现：
步骤一：调整光弹仪的前1/4波片a4与后1/4波片a6的角度，保证前后两个1/4波片的夹角为90°；
步骤二：将颗粒按照试验要求放入颗粒置放仪(图2)内后，通过颗粒置放器将颗粒缓慢推入颗粒加载***(图3)内；
步骤三：打开加载***内的激光发射器6，调整多向加载***的上端盒子201、202位置，保证缝隙内有激光通过，旋转竖向加载***301，使颗粒***达到一定密实程度；
步骤四：打开光弹仪屏幕电源，开启数据收集显示***a1；
步骤五：进行压缩、剪切或压缩剪切组合加载并观察记录颗粒***内的力链演变图像及数值。
Claims (4)
1.一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器。其特征在于：包括光弹仪、多向加载***、数据收集显示***、工业摄像头、颗粒置放器；
其中，多向加载***位于光弹仪两偏振片之间，其颗粒仓中心与偏振片的几何中心的中轴线重合。
2.基于权利要求1所述的一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器，其特征在于：多向颗粒加载***由光栅尺、拉伸力感应器、双轴加载***、直线导轨及激光发射器组成。其中光栅尺用于测量位移，拉伸力感应器用于测量竖向反力及水平剪切力，双轴加载***用于竖向加载与水平加载，激光发射***用于保证加载***的上下盒子保留一定的空隙。
3.基于权利要求1所述的一种基于光的双折射原理用于实时观察记录颗粒***内力链的承载结构构型及特性的仪器，其特征在于：颗粒置放器由双向加载***组成，旋转推进加载方式，其接入口可与权利要求2中的多向加载***完全结合，保证颗粒顺利推入颗粒加载***内。
4.基于权利要求1所述的一种用于颗粒材料压缩及剪切试验装置的测定方法。
(1)压缩试验时主要通过五个步骤来实现：
步骤一：调整光弹仪的前后偏振光片的角度，保证前后两个偏振光片的夹角为90°；
步骤二：将颗粒按照试验要求放入颗粒置放仪内后，通过颗粒置放器将颗粒缓慢推入颗粒加载***内；
步骤三：打开加载***内的激光发射器，调整多向加载***的上端盒子位置，保证缝隙内有激光通过，旋转竖向加载***，使颗粒***达到一定密实程度；
步骤四：打开光弹仪屏幕电源，数据收集显示***；
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|---|---|---|---|---|
| CN110208080A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-06 | 华东交通大学 | 一种颗粒材料接触应力可视化试验加载设备及其使用方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103630441A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-12 | 华南理工大学 | 一种颗粒材料力学实验可视化测试方法及其测试装置 |
| CN103698062A (zh) * | 2013-10-18 | 2014-04-02 | 中山大学 | 一种非均匀介质光弹试验新方法 |
| CN104897459A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-09 | 北京航空航天大学 | 一种用于颗粒物质力学试验的多向加载*** |
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| CN103630441A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-12 | 华南理工大学 | 一种颗粒材料力学实验可视化测试方法及其测试装置 |
| CN104897459A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-09 | 北京航空航天大学 | 一种用于颗粒物质力学试验的多向加载*** |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110208080A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-06 | 华东交通大学 | 一种颗粒材料接触应力可视化试验加载设备及其使用方法 |
| CN110208080B (zh) * | 2019-06-21 | 2021-08-13 | 华东交通大学 | 一种颗粒材料接触应力可视化试验加载设备及其使用方法 |
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