【技术实现步骤摘要】
脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法
本专利技术涉及一种脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法,属于大型土木工程结构试验
技术介绍
在大型土木工程结构试验
中,脆性试件如素混凝土柱等的下降段测量是学界难题,减缓脆性破坏时瞬间能量释放造成的冲击破坏也是学界难题。目前应用的控制系统及控制算法,由于无法预测试件状态,在脆性试件进入下降段时,由于试件破坏速度极快,系统还没对上一时刻已经下降的承载力作出响应,试件的承载力已经变得更低。由于系统对荷载的卸载速度小于且承载力的下降速度,卸载控制调节迟于承载力下降,系统的卸载调节始终落后于试件承载力状态的变化。再加上加载设备所储存弹性能瞬间释放的叠加效果,使得试件发生瞬间崩碎。目前常用的解决方法之一是加大流量、缩短系统延迟,但这需要功率更大的电机和油泵,更粗的油管、更精密的元器件和更高的成本。另外一种方法就是和试件间并联阻尼装置,这首先增加安装、测量工作和成本;其次由于不同试件的脆断点吨位不同,阻尼装置只能在其自身承载力范围内才能起保护作用;由于阻尼器存在一定程度的非线性,增加了数据处理的难度,测量结果精确性也有所降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法,该方法及装置不仅克服了传统测量方法的局限性,同时降低了后期数据处理的难度。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为一种脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法,所述脆性试件的状态通过力传感器、位移传感器进行实时监测,试件设置在传感器和地面之间。在检测到试件进入下降段脆断临界状态时,即位移控制条件下试件承载力减小、位移 ...
【技术保护点】
一种脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法,其特征在于:所述脆性试件的状态通过力传感器(9)、位移传感器(10)进行实时监测,试件(14)设置在传感器(9)和地面之间;在检测到试件(14)进入下降段脆断临界状态时,即位移控制条件下试件承载力减小、位移变形增大且位移控制精度超差,此时立即反向加载,使原来连接高压进油管(1)的加载腔切换到低压回油管(12),让压力快速衰减;同时原来的回油腔变成加载腔,腔内的油液一方面拖住活塞(6),阻止其惯性下滑,另一方面加快原来加载腔的卸压,同时加载设备所储存的弹性能释放和加载设备弹性变形的恢复也由活塞杆(7)的反向回收来抵消,直到原加载腔的压力小于试件(14)的承载力重新取得平衡而恢复正常控制;如此循环直到满足试验停止条件试件即承载力F2小于预设试验停止力阈值PF或者试件变形大于预设试验停止位移阈值PL;对试件进入下降段脆断临界状态的检测依据是位控命令恒定时,试件(14)承载力降低、试件位移变形增大、目标位移与位移命令误差超过控制精度所允许误差。
【技术特征摘要】
1.一种脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法,其特征在于:所述脆性试件的状态通过力传感器(9)、位移传感器(10)进行实时监测,试件(14)设置在力传感器(9)和地面之间;在检测到试件(14)进入下降段脆断临界状态时,即位移控制条件下试件承载力减小、位移变形增大且位移控制精度超差,此时立即反向加载,使原来连接高压进油管(1)的加载腔切换到低压回油管(12),让压力快速衰减;同时原来的回油腔变成加载腔,腔内的油液一方面拖住活塞(6),阻止其惯性下滑,另一方面加快原来加载腔的卸压,同时加载设备所储存的弹性能释放和加载设备弹性变形的恢复也由活塞杆(7)的反向回收来抵消,直到原加载腔的压力小于试件(14)的承载力重新取得平衡而恢复正常控制;如此循环直到满足试验停止条件即试件承载力F2小于预设试验停止力阈值PF或者试件变形大于预设试验停止位移阈值PL;对试件进入下降段脆断临界状态的检测依据是位控命令恒定时,试件(14)承载力降低、试件位移变形增大、目标位移与位移命令误差超过控制精度所允许误差。2.根据权利要求1所述的一种脆性试件下降段测量暨脆断冲击缓解方法,其特征在于:控制器(13)在位控方式下实时采集位移传感器(10)和力传感器(9)数据,并根据承载力减小、位移变形增大且位移控制精度超差进行试件脆断状态判定,一旦控制器(13)判定目前试件处于脆断状态,就控制电液伺服阀(2)执行换向操作,把高压进油管(1)接到下腔油管(11),向油缸(4)的下腔(8)注入高压油,同时把低压回油管(12)接到上腔油管(3),让油缸(4)的上腔(5)内的油液卸压并回流,这样活塞(6)带动活塞杆(7)反向运动给试件...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈利民,李洪泉,张小迪,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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