[發明專利]ECC軸向拉伸試驗變形監測系統及方法

有效

• 申請號: 201610004811.8
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105547809B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 管延華;錢遠順;葛智;孫仁娟;周健;劉傳波;袁化強;岳娟
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明公開了一種ECC軸向拉伸試驗變形監測系統及方法，主要包括拉伸夾具、固定拉伸夾具粘貼試件時的模板、位移傳感器固定支架、回彈式位移傳感器和采集箱。其中拉伸夾具包括兩塊鋼板和夾頭；鋼板和夾頭采用齒槽卡緊和兩個螺栓錨固，其保證試件在直接拉伸過程中軸向拉伸；固定拉伸夾具粘貼試件時的模板包括兩塊夾板和兩塊擋板，夾板和擋板采用螺栓連接，擋板的寬度和試件寬度一致，其保證試件在粘貼過程中不發生偏離；位移傳感器固定支架包括兩支頂部橫梁和底部橫梁，橫梁采用快硬膠水和螺栓錨固共同固定在試件上，同時采用擰緊，頂部和底部橫梁兩端安裝在橫梁上左右移動的滑塊，本固定支架適用于不同尺寸試件的測定。

技術領域

本發明涉及一種超高韌性水泥基復合材料(Engineered CementitiousComposite，ECC)軸向拉伸試驗及位移變形監測系統及方法。

背景技術

目前,對于使用超高韌性水泥基復合材料在無論是在彎曲荷載作用下，還是直接拉伸荷載作用下都將表現出明顯的應變硬化特征。為了驗證ECC材料的應變硬化特征，采用直接拉伸試驗是檢驗ECC材料應變硬化性最好的方法。

而如今對于ECC復合材料的力學性能研究主要集中在抗折和四點彎曲試驗研究。對于ECC復合材料的抗拉強度雖然也有大量的試驗研究，如采用啞鈴型試件進行直接拉伸試驗，也有采用矩形薄板進行直接拉伸試驗研究，但是其LVDT位移傳感器的固定支架采用螺栓固定，這需要操作人員有足夠的經驗，螺栓擰的不夠緊時，在試件拉伸時容易導致固定支架滑脫，如若擰的過緊，易導致試件螺栓位置產生薄弱斷面使其過早發生斷裂破壞，同時也有采用其他方式的固定支架，但其只能監測指定尺寸試件的位移。同時現有的拉伸夾具只能從直觀上觀察軸心拉伸，而由于試驗操作工藝和人員不同不可避免會導致偏心。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的不足和缺陷，研制出可以直接對試件進行軸向拉伸試驗裝置。

本發明采用的技術方案如下：

一種傳感器固定支架，包括直接粘貼在被測試件上的上橫梁和下橫梁，所述的上、下橫梁各包括兩個前后對稱且相互連接的橫梁，在下橫梁的兩端各安裝一個能前后調節的下滑塊，且在所述的下滑塊中間設有一個用于位移傳感器的孔；在上橫梁的兩端各安裝一個能前后調節的上滑塊，所述的上滑塊中間安裝預留有螺紋孔，所述的螺紋孔內各安裝一個用于調節其下方位移傳感器上下位置的螺栓。

進一步的，所述的傳感器固定支架中，其所述前后對稱的兩個橫梁之間通過螺栓連接，同時可以通過螺栓調節橫梁位置以達到對不同厚度的試件進行監測。

進一步的，所述的傳感器固定支架中，所述的橫梁端和滑塊兩端預留螺栓孔，且采用螺栓連接橫梁和滑塊

用于對超高韌性水泥基復合材料拉伸試驗的位移監測系統，包括所述的傳感器固定支架 和兩個拉伸夾具，在所述傳感器固定支架的下滑塊中間安裝有位移傳感器，所述的位移傳感器與數據采集裝置相連；被測試件穿過傳感器固定支架，兩個拉伸夾具夾持在被測試件的頂部和底部。

進一步的，所述的拉伸夾具包括夾頭和兩塊鋼板，所述的兩塊鋼板分別安裝在夾頭的前后，且與夾頭之間通過齒狀咬合和螺栓錨固連接。

進一步的，所述的夾持鋼板和被測試件之間采用建筑結構膠粘結，且在試件夾持部位粘貼一層碳纖維布。

進一步的，所述的位移監測系統，還包括一個用于夾持鋼板和試件粘結過程中的夾持模板，所述的夾持模板包括兩塊夾板和兩塊擋板，兩塊夾板和擋板采用螺栓錨固，其擋板寬度和試件寬度一致。

一種利用所述的位移監測系統進行監測的方法，包括以下步驟：

(1)制作試件。

(2)在試件的頂部和底部粘貼夾持鋼板，將拉伸夾頭采用螺栓錨固連接夾持鋼板，然后進行養護；