本發明涉及榫卯結構，更具體的說是涉及一種用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置及方法。
背景技術：
1、古建筑木結構是中華民族悠久歷史與文化的重要載體，在世界建筑史上占據不可或缺的地位，而榫卯節點作為古建筑木結構中承力與連接的關鍵構件，其力學性能直接關系到整體結構的安全性。榫卯節點在受力時通常表現為榫頭和卯口之間的相對轉動、接觸擠壓等復雜力學行為，因此深入研究榫頭-卯口的轉動擠壓行為，對于科學評估古建筑木結構的安全性、可靠性，以及指導其修繕加固工作具有至關重要的意義。現有針對該行為的研究多采用理論力學推導、有限元數值仿真方法，即通過建立榫頭-卯口轉動擠壓模型，分析其在轉動擠壓過程中的應力分布、變形特性及接觸擠壓狀態；此外也有部分研究通過對榫卯節點整體進行加載試驗，間接反推出榫頭-卯口在受力過程中的轉動擠壓特性及相互作用機制。然而，現有技術存在明顯缺陷：
2、理論分析和數值模擬的準確性嚴重依賴于本構模型和邊界條件的簡化假設，這些假設與實際工況存在差異，導致其結果的準確性有待考量；而通過整體榫卯節點試驗反推的方法，無法將榫頭-卯口的特性從梁、柱等其他構件的影響中分離出來，難以排除無關因素的干擾，進而不能精準反映榫頭-卯口自身的核心力學行為。
3、由此可見，現有技術最核心的問題是缺乏能夠直接、獨立地對榫頭-卯口轉動擠壓行為進行試驗測試的手段，導致無法真實、準確地捕獲榫頭-卯口在轉動擠壓過程中的實際力學響應，制約了榫卯節點力學機理研究的深入開展，也難以為古建筑木結構的修繕加固提供堅實可靠的試驗支撐。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明提供了一種用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置及方法，以解決現有技術中缺乏直接且準確的獲取榫頭-卯口轉動擠壓行為的問題。
2、一方面，本發明提供的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置，包括固定機構和拉伸機構，所述固定機構包括套筒，所述套筒的上下兩端分別設有套筒蓋和底板，所述套筒蓋上螺紋連接有調整軸，所述底板上設有連接軸，所述連接軸、套筒以及調整軸的軸線共線設置，所述套筒的內部活動設置有柱體試件，所述柱體試件的上端放置有調整盤，所述調整盤與調整軸聯動，通過旋轉調整軸可驅動調整盤沿套筒軸向移動以壓緊柱體試件；
3、所述拉伸機構包括拉伸軸和拉伸套，所述拉伸軸與拉伸套鉸接，所述拉伸套套設于梁體試件上，所述梁體試件插接于柱體試件上，通過拉伸軸對梁體試件施加不同方向的荷載。
4、優選的，所述柱體試件與梁體試件連接的榫頭和卯口處設有dic測試區域。
5、優選的，所述梁體試件的上下兩端面分別設置第二聲發射傳感器和第一聲發射傳感器以獲取聲發射信號。
6、優選的，所述梁體試件的側面設有與梁體試件軸線齊平的傾角儀以測試梁體試件的轉動角度。
7、優選的，所述連接軸與底板通過螺栓連接，所述底板與套筒通過螺栓連接，所述套筒與套筒蓋通過螺栓連接。
8、優選的，所述調整盤與柱體試件接觸的端面設有防滑墊層，所述調整軸遠離調整盤的一端設有用于施力的旋鈕。
9、優選的，所述拉伸軸與拉伸套通過開口銷實現鉸接，所述拉伸套的內壁設有與梁體試件適配的定位槽。
10、另一方面，本發明提供的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的方法，采用上述的裝置，包括以下步驟：
11、s1、試件處理：對含卯口的柱體試件進行局部削弱，暴露卯口及與卯口接觸的榫頭區域；
12、s2、測量方案布置：在柱體試件與梁體試件連接的榫頭和卯口表面噴涂散斑供數字圖像相關測試，在梁體試件上下端布置聲發射傳感器獲取聲發射信號，在梁體試件軸線中心的位置布置傾角儀，測試榫頭的轉動角度。
13、優選的，所述步驟s2包括：
14、s2.1、裝置安裝：將連接軸固定于試驗機下橫梁，依次裝配底板、套筒，將柱體試件放入套筒中，裝配調整盤和套筒蓋，旋轉調整軸使調整盤壓緊柱體試件；將含榫頭的梁體試件的榫頭插入柱體試件的卯口，將梁體試件套入拉伸套，將拉伸軸固定于試驗機上橫梁；
15、s2.2、加載與監測：通過試驗機驅動拉伸軸施加軸向荷載，同步監測榫頭、卯口的變形數據、損傷信號及轉動角度。
16、優選的，所述步驟s2.2中，所述軸向荷載為分級加載，每級荷載保持預設時間，待監測數據穩定后記錄該級荷載下的測試數據，直至榫頭、卯口出現明顯損傷或達到預設荷載上限
17、經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明提供的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置及方法，具有如下有益效果：
18、1、本發明的測試裝置通過固定機構中帶螺紋的調整軸與聯動的調整盤，可對含卯口的柱體試件施加可控壓緊力，結合拉伸機構中拉伸軸與拉伸套的鉸接結構，能獨立固定榫卯節點的柱體與梁體，確保加載時榫頭-卯口僅承受純彎矩，可精準獲取其自身的轉動擠壓力學行為；
19、2、測試裝置中連接軸與底板、底板與套筒、套筒與套筒蓋的螺栓連接方式，配合調整盤的防滑墊層、調整軸的施力旋鈕及拉伸套的定位槽，既實現裝置各部件的便捷拆裝，又提升試件固定的穩定性與加載的準確性，可適配不同規格榫卯試件測試，實用性顯著；
20、3、本發明的測試方法通過對柱體試件卯口區域的局部削弱處理，能直接暴露榫頭與卯口的關鍵接觸區域，結合裝置安裝與加載監測的完整流程，實現了對榫頭-卯口轉動擠壓行為的直接觀測，為榫卯節點力學機理研究提供直接試驗依據；
21、4、測試方法中精準控制柱體切割深度以保留承重結構、采用dic技術采集全場變形、ae技術捕捉損傷信號、傾角儀記錄轉動角度，且通過分級加載與穩定數據記錄，確保試件測試有效性的同時，獲取的變形、損傷及轉動數據全面且高精度，可完整呈現榫頭-卯口的擠壓特性與損傷演化規律。
1.一種用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置，其特征在于，包括固定機構和拉伸機構，所述固定機構包括套筒（3），所述套筒（3）的上下兩端分別設有套筒蓋（4）和底板（2），所述套筒蓋（4）上螺紋連接有調整軸（5），所述底板（2）上設有連接軸（1），所述連接軸（1）、套筒（3）以及調整軸（5）的軸線共線設置，所述套筒（3）的內部活動設置有柱體試件（13），所述柱體試件（13）的上端放置有調整盤（6），所述調整盤（6）與調整軸（5）聯動，通過旋轉調整軸（5）可驅動調整盤（6）沿套筒（3）軸向移動以壓緊柱體試件（13）；
2.根據權利要求1所述的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置，其特征在于，所述柱體試件（13）與梁體試件（14）連接的榫頭和卯口處設有dic測試區域（9）。
3.根據權利要求1所述的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置，其特征在于，所述梁體試件（14）的上下兩端面分別設置第二聲發射傳感器（11）和第一聲發射傳感器（10）以獲取聲發射信號。
4.根據權利要求1所述的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置，其特征在于，所述梁體試件（14）的側面設有與梁體試件（14）軸線齊平的傾角儀（12）以測試梁體試件（14）的轉動角度。
5.根據權利要求1所述的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置，其特征在于，所述連接軸（1）與底板（2）通過螺栓連接，所述底板（2）與套筒（3）通過螺栓連接，所述套筒（3）與套筒蓋（4）通過螺栓連接。
6.根據權利要求1所述的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置，其特征在于，所述調整盤（6）與柱體試件（13）接觸的端面設有防滑墊層，所述調整軸（5）遠離調整盤（6）的一端設有用于施力的旋鈕。
7.根據權利要求1所述的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的裝置，其特征在于，所述拉伸軸（7）與拉伸套（8）通過開口銷實現鉸接，所述拉伸套（8）的內壁設有與梁體試件（14）適配的定位槽。
8.一種用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的方法，采用如權利要求1-7任一項所述的裝置，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的方法，其特征在于，所述步驟s2包括：
10.根據權利要求9所述的用于榫頭-卯口轉動擠壓行為測試的方法，其特征在于，所述步驟s2.2中，所述軸向荷載為分級加載，每級荷載保持預設時間，待監測數據穩定后記錄該級荷載下的測試數據，直至榫頭、卯口出現明顯損傷或達到預設荷載上限。