1，所述電機1固定在蓋板3下方，通過聯(lián)軸器14與所述絲杠10連接， 絲杠另一端與絲杠支撐座連接12。所述滑軌7、絲杠10設(shè)置在豎板11上，所述豎板11由側(cè)板2 與蓋板3固定。所述運動臺8固定在在絲杠螺母13與滑塊9上，所述傳感器15-端連接在所述 運動臺8上，另一端與所述壓頭16連接，傳感器為一稱重傳感器，垂直于豎板平面固定在運 動臺上。所述夾具設(shè)置在蓋板3上，夾具采用差動螺旋原理，由左夾具機架4、左夾具螺桿5、 左夾具塊6和右夾具機架15、右夾具螺桿14、右夾具塊13組成。所述左夾具機架4和右夾具機 架15固定在蓋板3上，所述左夾具機架4上通過螺紋連接設(shè)置有左夾具螺桿5,所述左夾具螺 桿5上通過螺紋連接設(shè)置有左夾具塊6;所述右夾具機架15上通過螺紋連接設(shè)置有右夾具螺 桿14,所述右夾具螺桿14上通過螺紋連接設(shè)置有右夾具塊13。左夾具塊6和右夾具塊13上均 設(shè)有用于固定支撐玻璃微通道試樣的V型槽，所述左夾具塊6和右夾具塊13采用配做加工方 法，分別通過左夾具螺桿5、右夾具螺桿14調(diào)節(jié)彎曲試驗跨距，確定左右夾具塊中線位置與 壓頭中心對齊，以確保夾具塊表面V型槽共線且螺紋孔中心線重合，用于固定玻璃微通道試 樣，如圖3所示。左夾具塊6和右夾具塊13分別與左夾具機架4、右夾具機架15的旋向相同。
[0028] 如圖6和圖7所示，所述壓頭擠壓部位為楔形，尖端采用圓弧過渡，作為優(yōu)選，楔形 夾角Φ為60°，楔形夾角過渡圓角半徑R為0.03_。
[0029] 采用上述裝置測量玻璃微通道試樣彎曲力學(xué)性能的原理如圖4所示，夾具確定彎 曲實驗跨距，電機與絲杠確定加載速度，壓頭壓入玻璃微通道試樣直至斷裂，數(shù)據(jù)采集卡采 集彎曲試驗過程數(shù)據(jù)，從PC機上讀取玻璃微通道試樣斷裂極限力值F及壓入時間t，彎曲撓 度s可通過加載速度及壓入時間計算得到，玻璃微通道試樣直徑d通過顯微鏡測量得到，則 可通過計算得到玻璃微通道試樣的彎曲強度Q及彈性模量E。 RFJ
[0030] 其中，玻璃微通道試樣彎曲強度計算公式為：0 = ^，式中：Q-玻璃微通道試樣 7C0. 試的彎曲強度(MPa)，F(xiàn)-玻璃微通道試樣斷裂極限力值(N)，L一彎曲實驗跨距(mm)，彎曲實 驗跨距為左夾具塊6和右夾具塊13之間的距離，d-玻璃微通道試樣直徑(mm)。
[0031] 其中，彈性模量計算公式為：f = 2，式中，E-玻璃微通道試樣的彈性模量(Mpa)， S Q一玻璃微通道試樣的彎曲強度(Mpa)，s-玻璃微通道試樣彎曲過程中的燒度(mm)。
[0032] 采用上述裝置測量玻璃微通道試樣彎曲力學(xué)性能的方法如圖5所示，包括以下步 驟：
[0033] a)打開PC機數(shù)據(jù)采集軟件，調(diào)試采集極限值，旋轉(zhuǎn)夾具螺桿5調(diào)節(jié)左夾具塊6和右 夾具塊的位置，測量彎曲試驗跨距，確定左右夾具中心點與壓頭對中，將玻璃微通道試樣放 置在左夾具塊6和右夾具塊13的V型槽內(nèi)固定，如圖4所示，確定加載參數(shù)；
[0034] b)啟動電機1，開始采集數(shù)據(jù)，壓頭16逐漸靠近并壓入玻璃微通道試樣20直至斷 裂，結(jié)束數(shù)據(jù)采集，關(guān)閉電機1;
[0035] c)從數(shù)據(jù)采集曲線中讀取玻璃微通道試樣彎曲時間及斷裂極限力值，計算得到玻 璃微通道試樣的彎曲強度；
[0036] 通過對不同尺寸的玻璃微通道試樣重復(fù)a、b兩個步驟，得到不同尺寸的玻璃微通 道試樣的彎曲強度和彈性模量。
[0037] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 玻璃微通道彎曲力學(xué)性能的測量裝置，其特征在于:包括底座和夾具，所述夾具包含 左夾具塊和右夾具塊，左夾具塊和右夾具塊上均設(shè)有V型槽，左夾具塊和右夾具塊通過夾具 螺桿安裝在夾具機架上，夾具機架位于底座的前端，所述底座的后端安裝有豎板，豎板的頂 端安裝有絲杠支撐座，絲杠支撐座上安裝有絲杠，絲杠通過螺紋與絲杠螺母連接，絲杠螺母 與運動臺連接，絲杠的底端通過聯(lián)軸器與位于底座內(nèi)的驅(qū)動裝置連接，運動臺的兩側(cè)安裝 有滑塊，豎板上設(shè)有與滑塊配合的滑軌，所述運動臺與傳感器一端固定連接，傳感器的另一 端與壓頭連接，傳感器與數(shù)據(jù)采集單元連接，數(shù)據(jù)采集單元與計算機連接;玻璃微通道試樣 通過左夾具塊和右夾具塊夾緊，壓頭通過絲杠帶動上下移動。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃微通道彎曲力學(xué)性能的測量裝置，其特征在于:所述驅(qū)動 裝置與調(diào)速器連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃微通道彎曲力學(xué)性能的測量裝置，其特征在于:所述壓頭 為楔形狀，楔形夾角為10°~120°，楔形夾角的頂部為過渡圓角，過渡圓角的半徑為0.01~ lmm〇4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃微通道彎曲力學(xué)性能的測量裝置，其特征在于:所述夾具 螺桿與夾具機架、左夾具塊和右夾具塊均為螺紋連接。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的玻璃微通道彎曲力學(xué)性能的測量裝置，其特征在于:所述底座 上設(shè)有導(dǎo)軌，左夾具塊和右夾具塊沿導(dǎo)軌運動。6. -種如權(quán)利要求5所述的玻璃微通道彎曲力學(xué)性能的測量裝置的測量方法，其特征 在于，包括以下步驟： a) 打開PC機數(shù)據(jù)采集軟件，調(diào)試采集極限值，調(diào)節(jié)左右夾具塊的位置及彎曲試驗跨距， 確定V型槽的中心與壓頭對中，將玻璃微通道試樣放置在左夾具塊和右夾具塊的V型槽內(nèi)固 定； b) 確定加載參數(shù)，啟動驅(qū)動裝置，開始采集數(shù)據(jù)，玻璃微通道試樣彎曲斷裂時結(jié)束數(shù)據(jù) 采集，關(guān)閉驅(qū)動裝置； c) 從數(shù)據(jù)采集曲線中讀取玻璃微通道試樣彎曲時間及斷裂極限力值，計算得到玻璃微 通道試樣的彎曲強度； d) 通過對不同尺寸的玻璃微通道試樣重復(fù)a、b兩個步驟，測量不同尺寸的玻璃微通道 試樣的彎曲強度和彈性模量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玻璃微通道彎曲力學(xué)性能的測量裝置及測試方法，該裝置包括底座和夾具，所述夾具包含左夾具塊和右夾具塊，左夾具塊和右夾具塊通過夾具螺桿安裝在夾具機架上，夾具機架位于底座的前端，所述底座的后端安裝有豎板，豎板的頂端安裝有絲杠支撐座，絲杠支撐座上安裝有絲杠，絲杠通過螺紋與絲杠螺母連接，絲杠螺母與運動臺連接，絲杠的底端通過聯(lián)軸器與位于底座內(nèi)的驅(qū)動裝置連接，運動臺的兩側(cè)安裝有滑塊，豎板上設(shè)有與滑塊配合的滑軌，所述運動臺與傳感器一端固定連接，傳感器的另一端與壓頭連接。本發(fā)明首次將三點彎曲原理運用于測量玻璃非晶體材料彎曲性能，可測量直徑在微米級別的玻璃微通道試樣的彎曲性能。
【IPC分類】G01N3/02, G01N3/20
【公開號】CN105547858
【申請?zhí)枴緾N201610008745
【發(fā)明人】田桂中, 周宏根, 劉丹, 李純金, 單晶晶, 景旭文
【申請人】江蘇科技大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月7日