[發明專利]一種FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201911248740.6
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN111023989B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 朱萍玉;劉盼;黃孟姣;劉征;張楠;張浩鈺
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 任毅

1.一種FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置，其特征在于，包括試驗臺，所述試驗臺上安裝有兩個間隔設置的支撐底座，兩所述支撐底座之間安裝有梁，兩所述支撐底座和梁形成簡支梁結構，所述梁的兩端設置有試件擋板，兩所述支撐底座的左右兩側還設置有第一左右限位擋板，所述第一左右限位擋板可以限制梁左右移動，所述梁的上下表面粘貼有FRP-FBG應變傳感器，所述FRP-FBG應變傳感器的兩側設置有壓輥，兩所述壓輥安裝在梁上，兩所述壓輥之間安裝有用于給梁施加載荷的加載結構件，所述加載結構件底端與兩所述壓輥接觸，所述加載結構件的上端螺釘固定有連接件，所述連接件與一疲勞試驗機的振動軸連接，所述梁與FRP-FBG應變傳感器的制作材料相同。

2.根據權利要求1所述的FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置，其特征在于：兩所述支撐底座的長度方向可調整以滿足不同尺寸的梁。

3.根據權利要求2所述的FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置，其特征在于：所述試驗臺上設置有若干間隔平行設置的滑軌,兩所述支撐底座分別安裝在滑軌內。

4.根據權利要求3所述的FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置，其特征在于：所述支撐底座和試件擋板安裝固定有若干夾具，所述夾具固定在滑軌內。

5.根據權利要求4所述的FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置，其特征在于：所述夾具的表面設置有螺栓，所述夾具和試驗臺之間安裝墊塊并通過螺栓鎖緊固定。

6.根據權利要求1所述的FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置，其特征在于：所述壓輥的兩側還包括第二左右限位擋板，所述第二左右限位擋板和第一左右限位擋板通過相互錯位來限制梁的左右滑動。

7.根據權利要求1所述的FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置，其特征在于：所述FRP-FBG應變傳感器采用與梁材料基體一致的粘接劑對稱粘貼固定在梁上下表面。

8.根據權利要求1所述的FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置，其特征在于：所述FRP-FBG應變傳感器包括兩層FRP布和置于兩層FRP布中的FBG傳感器。

9.一種FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗方法，應用如權利要求1至8任一項所述的FRP-FBG應變傳感器疲勞試驗裝置，其特征在于，包括以下步驟：

S1：根據被測對象的材料確定梁的材料以及FRP-FBG應變傳感器中的FRP材料，制作FRP-FBG應變傳感器，將若干FRP-FBG應變傳感器分別用粘接劑粘貼在梁的上下表面處；

S2：將兩支撐底座對稱放置在試驗臺上，在兩支撐底座上放置梁，使FRP-FBG應變傳感器位于振動軸的正下方，調整支撐底座的距離使試件擋板與梁的兩端端面相接觸，將第一左右限位擋板固定在支撐底座的兩側；

S3：在梁的上方放置加載結構件，將連接件與加載結構件用螺釘連接后再與振動軸連接，用螺釘將第二左右限位擋板固定在壓輥兩側；

S4：將支撐底座整體左右移動，使得梁位于第一左右限位擋板和第二左右限位擋板之間，保證在疲勞試驗過程中梁不發生左右移動，然后用夾具和墊塊固定支撐底座；

S5：根據被測對象實際疲勞工況，確認梁的最大變形，設置振動軸的軸向位移，所述梁的變形大小與被測對象的疲勞試驗工況保持一致；

S6：每間隔一段時間采集梁上的FRP-FBG應變傳感器的應變值，通過數據判斷FRP-FBG應變傳感器在被測對象上做長期疲勞實驗監測的可靠性。