[實用新型]一種鋼管構件雙軸殘余應力的測量裝置

有效

• 申請號: 201821485507.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN208606915U
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 鄭寶鋒;韓建紅;王嘉昌;顧悅言
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

本實用新型公開了一種鋼管構件雙軸殘余應力的測量裝置，包括雙軸電阻應變片、應變采集儀、端子、防護硅膠及導線，針對傳統殘余應力測量裝置無法準確獲得鋼管構件中復雜雙軸殘余應力的問題，提出了在鋼管構件內外表面黏貼雙軸電阻應變片，并與應變采集儀相結合，形成的一種鋼管構件中復雜殘余應力的測量裝置。當采用線切割等工藝使測點處殘余應力得到釋放時，該裝置可以準確地跟蹤殘余應力釋放的全過程。該裝置可廣泛應用于鋼、不銹鋼和鋁合金等金屬管構件中殘余應力的測量，有益于改進鋼管構件成型工藝、探究殘余應力對構件受力性能的影響。

技術領域

本實用新型屬于鋼結構試驗技術領域，具體涉及一種鋼管構件雙軸殘余應力的測量裝置。

背景技術

殘余應力是鋼管構件中廣泛存在的一種自平衡應力，對構件的成型工藝和受力性能等存在較大的影響，是機械和土木工程學科關注的重點。傳統殘余應力測量方法（例如割條法和盲孔法），僅適用于構件處于簡單殘余應力狀態（例如縱向膜應力為主）和表面殘余應力的測量。然而，受成型工藝的影響，鋼管構件中往往包含縱向和橫向膜應力、縱向和橫向彎曲應力，處于復雜雙軸殘余應力狀態，因而傳統殘余應力測量方法無法對其進行準確測量。

發明內容

本實用新型針對傳統殘余應力測量方法無法準確測量鋼管構件中復雜雙軸殘余應力問題，提出了一種鋼管構件雙軸殘余應力的測量裝置，能夠準確測量鋼管構件被測點處內外表面的雙軸殘余應力，跟蹤殘余應力釋放的全過程，力學意義清晰，設備簡單、實用。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種鋼管構件雙軸殘余應力的測量裝置，包括雙軸電阻應變片、應變采集儀、端子、防護硅膠和導線，所述雙軸電阻應變片為三引線雙軸電阻應變片，包含兩個垂直布置的敏感柵，并分別通過導線與應變采集儀中兩個測量通道采用1/4橋路進行連接，所述防護硅膠均勻地覆蓋雙軸電阻應變片。

當采用線切割等工藝使測點所處板條中殘余應力得到釋放時，所述雙軸電阻應變片可精確獲得測點處的雙軸殘余應力并記錄全過程應變數據。

進一步的，雙軸電阻應變片在構件測點的內外表面牢固黏貼，其中一個敏感柵沿著構件的軸線方向，另一個敏感柵沿著構件的環向；

進一步的，雙軸電阻應變片的在構件橫斷面的布置應與構件中殘余應力分布梯度及截面幾何尺寸相協調；

進一步的，雙軸電阻應變片應黏貼于測點所處待切割板條寬度的中點，板條的寬度不應小于敏感柵片寬度的4倍；

進一步的，雙軸電阻應變片應黏貼于測點所處待切割板條長度的中點，板條的長度不應小于板條寬度的6倍；

進一步的，測點到構件端部的長度不應小于1.5倍的構件截面最大高度；

進一步的，板條切割過程中不應引起板條溫度的變化，宜采用線切割。

進一步的，應變采集儀連接溫度補償片。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型結構簡單、成本低廉、使用方便，能夠準確測量鋼管構件被測點處內外表面的雙軸殘余應力，并可以跟蹤殘余應力釋放的全過程，可廣泛應用于鋼、不銹鋼及鋁合金等金屬管構件中殘余應力的測量，有益于改進鋼管構件成型工藝、探究殘余應力對構件受力性能的影響等。

附圖說明

圖1為殘余應力測量裝置的結構示意圖。

圖2為殘余應力測量裝置的工作狀態圖。

附圖標記列表：

雙軸電阻應變片1；應變采集儀2；端子3；保護硅膠4；導線5；溫度補償片6；敏感柵7；被測鋼構件8；線切割路徑9。

具體實施方式