[發明專利]一種測定砂漿動態彎拉力學性能的試驗方法及試驗裝置

無效

• 申請號: 201310143051.5
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103278396A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 周繼凱;陳徐東;金龍;錢萍萍;黃俊凱;王文峰;嚴媛媛;慕建磊;潘楊
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 虞希光

1.一種測定砂漿動態彎拉力學性能的試驗裝置，包括試驗平臺、立方體裝置、墊條、鋼板、PVDF壓力傳感器、PVDF壓力傳感器的封裝裝置；其特征在于：所述的立方體裝置為安裝固定試件的鋼構架，尺寸可根據試件的尺寸定制，作為試件側向放置時的支座裝置；所述的墊條為試件彎拉試驗三分點加載點的鋼墊條，與試件緊密固定；所述的鋼板為力直接加載時的鋼板，即可實現砂漿動態彎拉試驗的三分點的加載，尺寸為試件一致即可；所述的PVDF壓力傳感器為直接測定力的裝置，與鋼板及入射桿緊密固定，尺寸為直徑?37mm、厚度1cm圓形精鋼塊將壓電膜固定。

2.如權利要求1所述的測定砂漿動態彎拉力學性能的試驗裝置，其特征在于：所述的PVDF壓力傳感器的封裝裝置包括PVDF壓電薄膜、銅箔、絕緣膜、圓形精鋼塊；所述的PVDF壓電薄膜與電極相連，直接測定力的電壓信號與試件關系；所述的銅箔為充當導電引線，單面導電與壓電薄膜上下各相連，尺寸為30μm厚且與壓電膜同寬；所述的絕緣膜粘貼在圓形精鋼塊上，厚度為30μm；所述的精鋼塊為固定并封裝壓電薄膜的裝置，直徑?37mm，厚度1cm；由壓電薄膜兩極的引線連接在橋盒的電阻上，并將橋盒電阻與示波器直接相連，從而可得出加載力的電壓信號圖。

3.如權利要求1所述的測定砂漿動態彎拉力學性能試驗裝置的試驗方法，其特征在于：

步驟A、制作試件，所述試件為砂漿標準長方體形，并按水泥膠砂標準養護條件養護；

步驟B、安裝試件，選用鋼質墊條，固定在試件的三分點處，作為加載點，墊條上方采用與試驗裝置一致的鋼板，尺寸可與試件相同，作為加載裝置，將PVDF壓力傳感器與鋼板緊密相連，且壓力傳感器經橋盒電阻和示波器相連；

步驟C、將應變片粘貼在試件上，且經橋盒與動態應變儀相連；

步驟D、儀器上距離L₀的兩點處兩個紅外感光儀器探測子彈經過的時間，得出子彈的速度，從而可測定不同應變率情形下的砂漿彎拉性能的應力應變關系；

步驟E、動態應變儀與示波器相連，繼而可以被示波器記錄，動態應變儀可以將壓力傳感器和試件上測得的應變信號轉化為電壓信號與時間的關系，將示波器和電腦相連，實現數據處理系統，提高試驗數據存儲效率；

步驟F、將入射桿緊貼在壓力傳感器一端，并與試件的鋼板及試件緊密固定；

步驟G、打開氮氣閥門，驅動子彈，使之從槍膛發射出，通過調整控制壓力表的讀數，實現子彈射出速度的大小；

步驟H、調整荷載的加載速率，重復步驟A-步驟G，從而得出不同應變率情形下的砂漿動態彎拉力學性能應力與應變的關系。

4.如權利要求3所述的測定砂漿動態彎拉力學性能的試驗方法，其特征在于，去除透射桿裝置，采用壓力傳感器和砂漿動態彎拉的試驗裝置直接測定試件的動態彎拉力學性能。

5.如權利要求3所述的測定砂漿動態彎拉力學性能的試驗方法，其特征在于，采用直接測定傳感器的單軸壓縮試驗標定方法，對PVDF壓力傳感器的標定，將傳感器與入射桿和透射桿緊密固定，分別在入射桿、透射桿上粘貼應變片，應變片經橋盒與動態應變儀連接，傳感器經橋盒電阻與動態應變儀直接連接，與彎拉試件同樣的應變率大小沖擊子彈，由入射波、反射波及透射波得出傳感器的加載力的變化規律，比較傳感器的電壓信號圖，從而得出傳感器與力之間的動態標定大小。