[发明专利]基于正交分解的激光位移计测试剪切变形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试试件发生剪切变形的测试方法，尤其涉及基于正交分解的激光位移计测试剪切变形的新方法。

背景技术

传统的测试剪切变形的方法，大多采用拉伸式位移传感器或者百分表，布设不方便、精度低、线性度低、灵敏度差，布置方向(方向单一)的不准确性导致测量出的剪切变形误差较大，甚至有时测量不出剪切变形，以致于对试件发生的实际变形的认知受到了较大的限制。经过分析，发现主要原因是测试方法和测试仪器上的缺陷。测试得到的数据误差较大或者不可用。

发明内容

鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是提供一种基于正交分解的激光位移计测试剪切变形的方法。

本发明为实现其目的，所采用的方案是：

基于正交分解的激光位移计测试剪切变形的方法，通过在x、y两个正交方向上分别测出两个方向的位移变化量，再根据两个方向上的变化量合成该区段内实际的剪切变形，以获得该区段内的平均剪切应变；包括如下的具体手段：

选择试件将发生剪切变形的区段的一侧面，分别沿试件宽度和高度方向设置x方向激光位移计1和y方向激光位移计2，两个方向的激光位移计均固定在试件上，且两方向上测量距离相近；y方向激光位移计2布置在与中性轴L平行位置处；x方向激光位移计1布置在试件侧面外边缘；激光位移计发射板3亦固定设置在试件侧面与中性轴L平行且与位于x方向激光位移计1和y方向激光位移计2的正交测绘点上；

在加载切向载荷后，基于激光位移计分别测试出该区段内x方向位移变化量Sx和y方向位移变化量Sy，获得该区段内剪变形量为从而获得出该区段内的平均剪切应变。

在具体实施时，所述y方向激光位移计2和激光位移计发射板3以胶粘固接的方式固联在试件上。所述x方向激光位移计1联接在悬臂杆5上，悬臂杆5以胶粘固接的方式或预埋件的形式与试件固联。

采用本发明方法，两个方向的激光位移计均固定在试件上，激光位移计发射板固定在试件中性轴处。X方向位移变化量Sx，y方向位移变化量Sy，该区段内剪切变形量为方向为x、y方向合成的对角方向。则该区段内的剪切变形量为ΔS。

本发明提供的一种有效的剪切应变的测试方法，在现有的测试方法和手段上加以改进，提出了基于正交分解的激光位移计测试剪切变形的方法，使得获取的数据更加精确和高效利用。

附图说明

图1为截面剪切变形示意图；

图2为试件示意图；

图3为试件区段内剪切变形测试示意图；

图4为试件整体变形测试示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为试件受到剪力时，截面发生的剪切变形，主要存在两个方向(Dx、Dy)上的位移，在试件实体区段内，宏观累计的剪切变形量同样可以分解到两个正交方向上，分别测试出两个方向上的变形。图3为试件放置示意，图中L是试件中性轴。

图3为激光位移计布置方案，在试件发生斜裂缝的区段处合理布置激光位移计，4是理论上在切向加载中可能出现的裂缝，在试件侧面宽度方向和高度方向上布置激光位移计，两个方向的间距相近，高度方向(y方向)上的激光位移计布置在中性轴位置处，且固定在试件上，宽度方向(x方向)上的激光位移计布置在侧面边缘处，且固定在试件上。激光位移计发射板采用T型铝板(具有一定刚度，厚度控制在3mm以下)，且固定在试件上。在本实施例中x方向激光位移计1固定在悬臂杆5上，悬臂杆5以试件预埋件的形式与试件固联，但实际的使用中，x方向激光位移计1还可以其它的方式，比如胶粘固接的方式与试件固联。

结合图3图4可看到，根据试件变形，正交方向上的两个激光位移计测试出数值变化量，经过一定的处理，便可以获取正交方向上的剪切变形分量Dx、Dy，最终可得到对角方向上的剪切位移。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。