[發明專利]一種模擬CFRP加固煤樣沖擊擾動試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 202010119189.1
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111398073B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 李慶文;楊浩;董芳紅;曹行;黃筱
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/08;G01B7/16
• 代理公司: 北京中睿智恒知識產權代理事務所(普通合伙) 16025
• 代理人: 黃莉

1.一種模擬CFRP加固煤樣沖擊擾動試驗方法，通過模擬CFRP加固煤樣沖擊擾動試驗裝置實現，其特征在于：

所述模擬CFRP加固煤樣沖擊擾動試驗裝置，包括：

支撐裝置、滑輪a、滑輪b、牽引線、施力物體、可移動鋼梁、碗形底座、支護鋼板、荷載傳感器、液壓鋼板、電機、自動卷揚機；

所述支撐裝置包括鋼柱a、鋼柱b、固定橫梁；

所述可移動鋼梁和液壓鋼板分別與鋼柱a、鋼柱b活動連接，碗形底座置于可移動鋼梁上，滑輪a、滑輪b固定于固定橫梁上，牽引線的一端通過滑輪a、滑輪b與自動卷揚機相連接，另一端與施力物體相連接，使施力物體懸掛于碗形底座正上方，支護鋼板置于可移動鋼梁下方，電機與液壓鋼板相連接，荷載傳感器置于液壓鋼板上方；

通過所述模擬CFRP加固煤樣沖擊擾動試驗裝置的試驗方法，包括如下步驟：

步驟1：在深部礦井現場采集煤樣，將煤樣加工成直徑50mm、高100mm的圓柱形試件，其中，所述煤樣的加工方法為：將煤樣短柱試件表面的突起部分用角磨機打磨平整，然后用砂紙清除表面浮灰，表面凸出部分用切割機將其修平，轉角處打磨成圓弧狀，得到直徑50mm、高100mm的圓柱形試件，圓柱形試件表面要求潔凈、干燥、無油污；

步驟2：根據CFRP將煤樣試件進行加固，在CFRP加固煤柱試件上設有W個應變片，應變片連接動態電阻應變儀，其中，所述煤樣試件的加固方法為：將CFRP布通過樹脂型浸漬膠與煤樣試件粘結，先將CFRP布的正反面和試件表面均勻的涂上一層浸漬膠，然后從試件表面起始端纏繞，加固層數根據實驗要求設定；

步驟3：將步驟2中設有應變片的煤樣試件放在實驗平臺上，即放在支護鋼板和荷載傳感之間，對煤樣試件的下表面均勻向上施加荷載，直至荷載加載至σ₁，其中，

σ₁＝γH

式中，γ為煤的容重，H為煤柱埋深；

步驟4：荷載加載至σ₁穩定后，將施力物體提升至高度h，放開施力物體，使其自由下落產生的沖擊能量能夠傳遞給設有應變片的煤樣試件的上表面，所述沖擊能量需要均勻傳遞給煤樣試件的上表面，循環沖擊直至試件破壞；

步驟5：動態電阻應變儀將數據輸出至計算機端，得到煤樣沖擊擾動圖表。