一種傳感器固定支架及ecc軸向拉伸試驗(yàn)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種超高韌性水泥基復(fù)合材料(Engineered Cementit1usComposite，ECC)軸向拉伸試驗(yàn)及位移變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于使用超高韌性水泥基復(fù)合材料在無(wú)論是在彎曲荷載作用下，還是直接拉伸荷載作用下都將表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變硬化特征。為了驗(yàn)證ECC材料的應(yīng)變硬化特征，采用直接拉伸試驗(yàn)是檢驗(yàn)ECC材料應(yīng)變硬化性最好的方法。
[0003]而如今對(duì)于ECC復(fù)合材料的力學(xué)性能研究主要集中在抗折和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)研究。對(duì)于ECC復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度雖然也有大量的試驗(yàn)研究，如采用啞鈴型試件進(jìn)行直接拉伸試驗(yàn)，也有采用矩形薄板進(jìn)行直接拉伸試驗(yàn)研究，但是其LVDT位移傳感器的固定支架采用螺栓固定，這需要操作人員有足夠的經(jīng)驗(yàn)，螺栓擰的不夠緊時(shí)，在試件拉伸時(shí)容易導(dǎo)致固定支架滑脫，如若擰的過(guò)緊，易導(dǎo)致試件螺栓位置產(chǎn)生薄弱斷面使其過(guò)早發(fā)生斷裂破壞，同時(shí)也有采用其他方式的固定支架，但其只能監(jiān)測(cè)指定尺寸試件的位移。同時(shí)現(xiàn)有的拉伸夾具只能從直觀上觀察軸心拉伸，而由于試驗(yàn)操作工藝和人員不同不可避免會(huì)導(dǎo)致偏心。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，研制出可以直接對(duì)試件進(jìn)行軸向拉伸試驗(yàn)裝置。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種傳感器固定支架，包括直接粘貼在被測(cè)試件上的上橫梁和下橫梁，所述的上、下橫梁各包括兩個(gè)前后對(duì)稱且相互連接的橫梁，在下橫梁的兩端各安裝一個(gè)能前后調(diào)節(jié)的下滑塊，且在所述的下滑塊中間設(shè)有一個(gè)用于位移傳感器的孔;在上橫梁的兩端各安裝一個(gè)能前后調(diào)節(jié)的上滑塊，所述的上滑塊中間安裝預(yù)留有螺紋孔，所述的螺紋孔內(nèi)各安裝一個(gè)用于調(diào)節(jié)其下方位移傳感器上下位置的螺栓。
[0007]進(jìn)一步的，所述的傳感器固定支架中，其所述前后對(duì)稱的兩個(gè)橫梁之間通過(guò)螺栓連接，同時(shí)可以通過(guò)螺栓調(diào)節(jié)橫梁位置以達(dá)到對(duì)不同厚度的試件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0008]進(jìn)一步的，所述的傳感器固定支架中，所述的橫梁端和滑塊兩端預(yù)留螺栓孔，且采用螺栓連接橫梁和滑塊
[0009]用于對(duì)超高韌性水泥基復(fù)合材料拉伸試驗(yàn)的位移變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括所述的傳感器固定支架和兩個(gè)拉伸夾具，在所述傳感器固定支架的下滑塊中間安裝有位移傳感器，所述的位移傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置相連;被測(cè)試件穿過(guò)傳感器固定支架，兩個(gè)拉伸夾具夾持在被測(cè)試件的頂部和底部。
[0010]進(jìn)一步的，所述的拉伸夾具包括夾頭和兩塊鋼板，所述的兩塊鋼板分別安裝在夾頭的前后，且與夾頭之間通過(guò)齒狀咬合和螺栓錨固連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述的夾持鋼板和被測(cè)試件之間采用建筑結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)，且在試件夾持部位粘貼一層碳纖維布。
[0012]進(jìn)一步的，所述的位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還包括一個(gè)用于夾持鋼板和試件粘結(jié)過(guò)程中的夾持模板，所述的夾持模板包括兩塊夾板和兩塊擋板，兩塊夾板和擋板采用螺栓錨固，其擋板寬度和試件寬度一致。
[0013]本實(shí)用新型針對(duì)上述粘貼過(guò)程中發(fā)生偏心的問(wèn)題，本次在進(jìn)行粘貼過(guò)程中采用自制的夾持模板進(jìn)行夾持，其中夾持模板包括兩部分，一部分是兩塊夾板，其作用是夾緊試件和粘貼夾持鋼板防止試件和粘貼鋼板之間發(fā)生偏心。另一部分是兩塊與試件同寬度的擋塊，其作用是在進(jìn)行粘貼過(guò)程中使兩塊夾持鋼板保持平衡。夾持模板的兩部分采用螺栓錨固的方式連接。
[0014]本實(shí)用新型針對(duì)上述拉伸過(guò)程中發(fā)生偏心問(wèn)題，本裝置中拉伸夾具采用兩塊夾持鋼板和拉伸夾頭組成，其夾持鋼板和拉伸夾頭之間采用卡槽和螺栓連接，夾持鋼板上的卡槽和拉伸夾頭上卡扣相作用，可以防止拉伸過(guò)程中偏心現(xiàn)象的發(fā)生。
[0015]本實(shí)用新型針對(duì)上述固定支架上橫梁在固定時(shí)應(yīng)力集中問(wèn)題，本次采用快硬膠水和螺栓錨固共同作用來(lái)固定橫梁，首先將橫梁采用快硬膠水粘結(jié)在試件的設(shè)計(jì)位置，然后采用螺栓將兩支橫梁錨固。采用本方法既可以防止直接運(yùn)用螺栓頂緊試件過(guò)程中由于操作不當(dāng)發(fā)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致試件的局部破壞，也可以防止拉伸過(guò)程中固定支架由于粘結(jié)不牢而發(fā)生滑落問(wèn)題。
[0016]本系統(tǒng)中的固定支架采用橫梁和滑塊的作用可以適應(yīng)不同尺寸的試件進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]采用夾持模板可以保證試件在粘貼過(guò)程中軸向粘貼;采用帶齒槽的拉伸夾具能夠保證在試件拉伸過(guò)程中軸向拉伸;采用可調(diào)節(jié)的LVDT固定支架可以對(duì)不同尺寸試件進(jìn)行直接拉伸試驗(yàn);在固定LVDT時(shí)其橫梁采用機(jī)械和粘結(jié)相結(jié)合的方法固定，避免了直接采用螺栓頂進(jìn)過(guò)程中由于操作不當(dāng)而發(fā)生試件局部破壞和固定支架滑落。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1(1)-圖1(2)ECC拉伸試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)樣圖；
[0021]圖2 LVDT固定支架正視圖；
[0022]圖3LVDT固定支架俯視圖；
[0023]圖4LVDT固定支架橫梁大圖；
[0024]圖5LVDT固定支架滑塊大圖；
[0025]圖6試件直接拉伸夾具夾頭圖；
[0026]圖7(I)-圖7 (2)直接拉伸夾具圖；
[0027]圖8粘貼夾具模板示意圖；
[0028]其中:1.上橫梁2.下橫梁3.LVDT位移傳感器4.LVDT調(diào)節(jié)螺栓5.滑塊6.螺栓孔7.螺帽8.導(dǎo)線9.試件10.螺栓11.LVDT穿過(guò)孔12.LVDT固定螺栓13.拉伸夾頭14.齒槽15.夾持鋼板16.電阻式應(yīng)變片17.夾板18.擋板19.頂壓螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型所述的用于超高韌性水泥基復(fù)合材料(ECC)進(jìn)行直接拉伸試驗(yàn)的夾具和位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法做進(jìn)一步的說(shuō)明。直接拉伸試驗(yàn)所用的試驗(yàn)設(shè)備為微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，加載速率為0.lmm/min。
[0030]如圖1(1)、1(2)所示，用于對(duì)超高韌性水泥基復(fù)合材料(ECC)拉伸試驗(yàn)夾具及位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要包括兩個(gè)拉伸夾具、一套固定拉伸夾具粘貼試件時(shí)的模板、一套LVDT位移傳感器固定支架、兩支回彈式LVDT位移傳感器3和一臺(tái)采集箱。
[0031]如圖7(1)、圖7(2)所示，拉伸夾具包括兩塊夾持鋼板15和一個(gè)帶萬(wàn)向鉸的拉伸夾頭13，鋼板和夾頭采用齒槽14卡緊，再使用兩個(gè)螺栓錨固，其作用可以保證試件在直接拉伸過(guò)程中軸向拉伸;夾持鋼板和試件采用建筑結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)，為了防止在夾持過(guò)程中試件發(fā)生局部破壞，在試件夾持部位粘貼一層碳纖維布，本拉伸夾具可以保證在試件拉伸過(guò)程中軸向拉伸。
[0032]在進(jìn)行夾持鋼板和試件粘結(jié)過(guò)程中采用自制的夾持模板夾持整個(gè)裝置，其包括兩塊夾板和兩塊擋板，夾板和擋板采用螺栓連接，擋板的寬度和試件寬度一致，其作用可以保證試件在粘貼過(guò)程中不發(fā)生偏離；
[0033]拉伸夾頭13的具體結(jié)構(gòu)如圖6所示。
[0034]如圖2、圖3、圖4、