[發明專利]水泥基復合材料試件的軸向拉伸試驗裝置

在審

• 申請號: 201710155448.4
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106932276A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 黃志強;馬晨峰;鮑文博;劉朋;肖靖耀;江荷曲;王耀明;徐向新
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 周智博,宋鐵軍

技術領域

本發明屬于一種減少試件軸向偏心的裝置，特別是用于水泥基復合材料試件的軸向拉伸試驗。

背景技術

吳中偉先生曾指出，復合化是水泥基材料高性能化的主要途徑，而纖維增強是其核心。纖維的使用可以有效地消除水泥基材料早期開裂、提高材料抗拉強度和韌性，纖維增強混凝土或纖維增強砂漿隨著纖維生產技術的提高和外加劑產品性能的不斷進步在性能和應用上得到了長足發展。

已有的直接施加軸向拉伸應力的試驗裝置并未大范圍得到應用,其主要原因:(1)有現有的直接施加軸向拉伸應力的試驗裝置結構復雜,設計加工難度高,成本較高；(2)使用現有的直接施加軸向拉伸應力的試驗裝置對試件加載時操作難度較高,較難保證試驗中受拉試樣的軸線與拉伸荷載作用線重合,難以保證軸心受拉，附加彎矩的出現也難以避免,導致實驗結果誤差較大；（3）現有的直接施加軸向拉伸應力的試驗裝置中,無論是對試件兩端直接夾持還是使用預埋螺栓方法,受拉試樣在拉伸端都容易產生應力集中,發生端部破壞，造成應力分布不均；（4）現有的直接施加軸向拉伸應力的試驗裝置均是利用彈簧對試件加載應力,在長期環境因素作用下,彈簧的彈性系數會發生改變,造成在嚴酷環境條件下的長期性能試驗中,加載應力發生不可預期的變化；（5）現有的直接施加軸向拉伸應力的試驗裝置中,對試件尺寸要求特殊,需要配套相應的成型模具,成型的操作難度較大。

目前，普通試驗機在開始加載后，剛性框架與試驗機僅通過擋板和連桿作用面小，受力集中，導致框架中受力稍有不均，則可對試件施加較大的附加彎矩，試件也很容易受到偏心破壞。

中國專利“一種減少拉伸試件軸向偏心的裝配裝置及操作方法”（CN105508357A）公開了一種減少拉伸試件軸向偏心的裝配裝置及操作方法，采用對試件端部高粘結材料對稱粘結鋼片時，通過解決粘貼過程中粘貼鋼片上圓孔位置的對中問題以及粘貼材料的均勻性和粘貼平整度的問題。該裝置雖然在一定程度上解決了試件軸心位置的問題，但其拆裝復雜，人為操作時一旦圓孔位置不能對中，膠層厚度控制不好，會對試件產生偏心受拉現象。

發明內容

發明目的：本發明提供一種水泥基復合材料試件的軸向拉伸試驗裝置，其目的是解決水泥基復合材料試件軸心不能準確對中，而產生端部（附加）彎矩的問題，還利用預埋螺桿和試件端部粘結鋼片的方式，避免水泥基復合材料試件在端部破壞。構造簡單,操作方便,且具有位移動態測試功能。

技術方案：發明是通過以下技術方案實現的：

一種水泥基復合材料試件的軸向拉伸試驗裝置，其特征在于：該裝置包括框架組件、球鉸組件、可滑動框架組件和鋼帶；框架組件連接可滑動框架組件，可滑動框架組件連接球鉸組件，球鉸組件連接鋼帶。

可滑動框架組件上裝有能在可滑動框架組件上進行上下滑動的可滑動桿，可滑動桿上設有使用時連接螺桿的一端的可滑動螺帽，螺桿的另一端使用時預埋在試件中。

可滑動框架組件連接鋼片的一端，鋼片的另一端使用時通過粘結劑與試件相連。

框架組件的兩側裝有與計算機相連且能通過計算機對試件的位移進行實時監控的電阻式位移傳感器，計算機還連接使用時設置在試件兩側的對試件進行位移測量的LVDT直線位移傳感器。

LVDT回彈式位移傳感器與鋼帶相連。

球鉸組件通過軸承連接鋼帶。

球鉸組件通過連接臂與可滑動框架組件的四角處螺栓連接。

優點效果：本發明提供一種水泥基復合材料試件的軸向拉伸試驗裝置，本發明主要針對水泥基復合材料，還可以推廣到水泥砂漿等材料，水泥基復合材料拉伸強度低，制作試件的試件尺寸一般較小，以板式試件和長方形試件為主，還有用8字形試件。