[發明專利]一種多工位集成環境玻璃鋼彎曲蠕變試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 202010699173.2
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111735718A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 張建勛;朱波;董志強;溫立憲;劉佳;白志濤;李澤宇;朱彤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20;G01N3/02;G01N3/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種多工位集成環境玻璃鋼彎曲蠕變試驗裝置及試驗方法，包括杠桿加載裝置、控溫裝置和數據采集裝置；杠桿加載裝置包括支柱和橫梁，支柱頂部設置有橫梁，橫梁上設置有豎直的壓桿，壓桿的底端設置有用于對試件進行加壓的壓頭，橫梁一端設置有平衡砝碼，橫梁另一端設置有加載砝碼；控溫裝置用于實現對試樣溫度的調節；數據采集裝置用于采集試樣在受力條件下的蠕變參數。本裝置結構簡單，試驗載荷、溫度及介質環境可控，可最大程度模擬特定服役環境，通過采用多杠桿加載裝置即可支持大批量試驗同時進行，可有效降低時間和經濟成本，為玻璃鋼等樹脂基復合材料材料的服役性能衰減研究、服役安全評價和壽命預測提供有效的試驗途徑。

技術領域

本發明涉及到工程應用領域中玻璃鋼等樹脂基復合材料力學性能測試領域，特別涉及一種多工位集成環境玻璃鋼彎曲蠕變試驗裝置及試驗方法。

背景技術

玻璃鋼等樹脂基復合材料在室溫條件下的蠕變是制約其更為廣泛應用的主要瓶頸之一。隨著玻璃鋼蠕變的進行，其服役性能將持續弱化，最終導致破裂時效，造成巨大的經濟損失，甚至帶來嚴重的環境污染問題。傳統的玻璃鋼彎曲蠕變試驗機結構復雜，造價成本高，同時，彎曲蠕變試驗周期長，無法支持大批量試驗同步進行。另外，試驗溫度和環境介質可控性不強，無法有效模擬材料真實服役環境，導致試驗結果與真實服役情況偏差較大，無法進行有效的服役安全評價和壽命預測工作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多工位集成環境玻璃鋼彎曲蠕變試驗裝置及試驗方法，以解決試驗環境不可控、批量試驗可行性差的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種多工位集成環境玻璃鋼彎曲蠕變試驗裝置，包括杠桿加載裝置、控溫裝置和數據采集裝置；

杠桿加載裝置包括支柱、橫梁、壓桿、壓頭、砝碼盤、可調砝碼支撐盤、平衡砝碼和加載砝碼，支柱豎直設置，支柱頂部設置有橫梁，橫梁上設置有豎直的壓桿，壓桿的底端設置有用于對試件進行加壓的壓頭，橫梁一端設置有平衡砝碼，橫梁另一端設置有加載砝碼；

控溫裝置用于實現對試樣溫度的調節；

數據采集裝置用于采集試樣在受力條件下的蠕變參數。

本發明進一步的改進在于，底座設置在支撐臺上，底座上設置有豎直的支柱)，并且底座與支柱通過螺栓進行緊固連接；壓桿和壓頭通過螺柱進行連接。

本發明進一步的改進在于，橫梁另一端設置有砝碼盤，加載砝碼置于砝碼盤上；支撐臺上設置有可調砝碼支撐盤，可調砝碼支撐盤)位于砝碼盤正下方。

本發明進一步的改進在于，支柱和橫梁通過滾動軸承相連。

本發明進一步的改進在于，控溫裝置包括水冷機、輸送管、循環水槽、墊塊和用于放置試樣的介質容器，循環水槽固定于支撐臺上；水冷機的出水口與循環水槽的進水口相連，循環水槽的出水口與水冷機的進水口相連，循環水槽內部設置有墊塊，介質容器設置在循環水槽內。

本發明進一步的改進在于，介質容器內設置有墊塊，介質容器設置在墊塊上。

本發明進一步的改進在于，介質容器側壁上設置有用于放置試樣的支座。

本發明進一步的改進在于，數據采集裝置包括計算機、應力傳感器與位移傳感器，應力傳感器設置在壓桿上，位移傳感器設置于介質容器底部，并且位移傳感器位于試件正下方，應力傳感器和位移傳感器與計算機進行連接。

一種多工位集成環境玻璃鋼彎曲蠕變試驗方法，包括以下步驟：

(1)調節橫梁處于水平位置，試件所受的力等于零；

(2)通過控溫裝置將試樣溫度設置為試驗溫度；

(3)將壓頭壓于試件中間部位；