[發(fā)明專利]一種用于預應力狀態(tài)下的涂層織物膜材的頂破裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811185801.4
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109406256B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 張?zhí)m蘭;宋潔;張營營;魏靜;丁威;裴佳寧
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院;中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/04;G01N3/02
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龔頤雯;馬東偉

本發(fā)明涉及一種添加預應力的涂層織物膜材頂破試驗裝置，屬于膜工程技術(shù)領域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中膜材試件在夾具中打滑、頂破裝置成本較高且多不適用于涂層織物的技術(shù)問題。本發(fā)明提供了一種添加預應力的涂層織物膜材頂破試驗裝置，包括夾具、添加預應力單元、計算機系統(tǒng)、支架、控制系統(tǒng)、絲杠、傳感器、調(diào)速系統(tǒng)、橫梁、沖頭及數(shù)據(jù)采集器；支架包括立柱和基座，基座設于地上，夾具設于基座上，立柱上設有橫梁和伺服電機，立柱側(cè)方設有絲杠和調(diào)速系統(tǒng)，橫梁上方設有控制器，控制器與控制系統(tǒng)相連；沖頭固定于橫梁上并與控制器相連。本發(fā)明提供的頂破試驗裝置用于膜工程應用中涂層織物的力學性能測試研究，為膜結(jié)構(gòu)的頂破破壞設計提供參考依據(jù)。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及膜結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領域，尤其涉及一種添加預應力的涂層織物膜材頂破試驗裝置。

背景技術(shù)

實際工程應用中，膜結(jié)構(gòu)是由多種高強薄膜材料及加強構(gòu)件通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預張應力以形成某種空間形狀，膜結(jié)構(gòu)事先進行預應力的施加，在邊界進行張拉使膜面處于一定的預應力狀態(tài)下，以保證其能承受一定的外荷載作用。

膜結(jié)構(gòu)長期暴露于外界，不可避免地受到各種荷載的作用，這就使得膜材產(chǎn)生一定的變形或是缺陷，在膜面張力的作用下，細觀裂紋等缺陷會擴展，造成膜結(jié)構(gòu)的局部破壞甚至整體破壞。因此模擬實際過程中膜結(jié)構(gòu)使用及破壞過程很有必要。

現(xiàn)有的添加預應力的涂層織物膜材頂破裝置不僅結(jié)構(gòu)復雜、價格昂貴，并且所使用的夾具夾持效果差，容易產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，造成試驗結(jié)果誤差存在較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種添加預應力的涂層織物膜材頂破試驗裝置，用以解決現(xiàn)有添加預應力的涂層織物膜材頂破裝置結(jié)構(gòu)復雜、價格昂貴，且其夾具夾持效果差等技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種添加預應力的涂層織物膜材頂破試驗裝置，包括夾具、添加預應力單元、計算機系統(tǒng)、支架、控制系統(tǒng)、絲杠、傳感器、調(diào)速系統(tǒng)、橫梁、沖頭及數(shù)據(jù)采集器；支架包括立柱和基座，基座設于立柱底部，所述夾具設于基座上，立柱上方設有橫梁和伺服電機，立柱側(cè)方設有絲杠和調(diào)速系統(tǒng)，橫梁的上方設有控制器，控制器與控制系統(tǒng)相連；沖頭的一端固定于橫梁上并與控制器相連，另一端與十字形膜材試件上表面中心垂直設置；夾具用于固定十字形膜材試件，添加預應力單元用于對十字形膜材試件添加預應力。

優(yōu)選地，添加預應力單元包括膜材連接件、膜材固定件、拉力傳感器、牽引件和張拉鋼框架，膜材連接件與十字形膜材試件的牽引區(qū)固定連接，膜材連接件與拉力傳感器的一端連接，拉力傳感器的另一端與牽引件連接；膜材連接件的兩端與張拉鋼框架可拆卸連接；

所述張拉鋼框架用于固定添加預應力后的十字形膜材試件。

優(yōu)選地，十字形膜材試件包括頂破區(qū)以及與頂破區(qū)側(cè)邊相接的翼緣；沿垂直于頂破區(qū)側(cè)邊方向，翼緣分為夾持區(qū)和牽引區(qū)，夾持區(qū)與頂破區(qū)的側(cè)邊相接；牽引區(qū)與所述添加預應力單元連接。

優(yōu)選地，夾具包括第一至第三固定件和夾具支架；第一固定件和第二固定件用于夾持膜材試件，第一固定件和第二固定件之間設有相互配合的凹凸槽結(jié)構(gòu)；第二固定件設置于夾具支架上并與夾具支架可移動連接，第三固定件設于第一固定件和第二固定件的側(cè)面，第三固定件用于夾持第一固定件和第二固定件。

優(yōu)選地，第二固定件包括第一下蓋板至第四下蓋板；第一下蓋板至第四下蓋板上設有與第一固定件凹凸槽結(jié)構(gòu)對應的凹凸槽結(jié)構(gòu)；第一下蓋板至第四下蓋板上均設有滑槽結(jié)構(gòu)，且各滑槽長度與各對應蓋板長度相等；其中，第二下蓋板的第一端設于第一下蓋板的第二端滑槽內(nèi)；第三下蓋板的第一端設于第二下蓋板的第二端滑槽內(nèi)；第四下蓋板的第一端設于第三下蓋板的第二端滑槽內(nèi)；第一下蓋板的第一端設于第四下蓋板的第二端滑槽內(nèi)。