利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的装置，包括钢构件、具有导电性的碳纳米管碳纤维板和绝缘垫片，所述碳纳米管碳纤维板布置在所述钢构件的两侧表面，所述绝缘垫片设于所述碳纳米管碳纤维板与钢构件之间；所述碳纳米管碳纤维板表面连接电极，所述电极通过导线与外部的检测仪表相连接，并通过所述碳纳米管碳纤维板上的电阻变化，监测所述钢构件内部疲劳裂纹扩展状况。本装置用到的传感器数量少，需处理的数据简单，便于操作和实际应用，且碳纳米管环氧树脂材料对应变的敏感程度远优于普通电阻应变片，能够有效地监测裂缝的扩展情况。

A device for strengthening and monitoring fatigue performance of steel members with carbon nanotubes and carbon fiber board

【技术实现步骤摘要】
利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的装置
本专利技术涉及土木工程的维修加固与健康监测领域，具体涉及一种利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的装置。
技术介绍
钢结构被广泛应用于航空航天、机械、车辆以及基础建设领域。在服役荷载和环境介质的作用下，疲劳裂纹易于在应力集中处萌生扩展，从而缩短了钢构件的使用寿命。碳纤维增强复合材料构件由于其优越的物理和力学性能，可用于钢结构的加固，分担构件远端荷载，抑制裂纹张开，从而达到延缓疲劳裂纹扩展，提高钢结构疲劳性能的目的。但加固后，损伤位置被加固材料覆盖，较难进行后续结构性能评估。目前的监测手段是利用应变片、加速度传感器，压阻传感器以及光纤传感器等，测试结构实时的应变和振动频率等参数，判断结构服役情况，或采用X光等设备，对含损伤位置进行探测。此类方法对设备要求较高，且较难对局部裂纹情况做全面评估，因此有必要提出一种新的监测手段来探测此类加固体系中构件疲劳裂纹扩展情况。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的装置，其特征在于，包括钢构件(1)、具有导电性的碳纳米管碳纤维板(2)和绝缘垫片(3)；所述碳纳米管碳纤维板(2)布置在所述钢构件(1)的两侧表面，所述绝缘垫片(3)设于所述碳纳米管碳纤维板(2)与钢构件(1)之间；/n所述碳纳米管碳纤维板(2)表面连接电极(5)，所述电极(5)通过导线(6)与外部的检测仪表相连接，并通过所述碳纳米管碳纤维板(2)上的电阻变化，监测所述钢构件(1)内部疲劳裂纹扩展状况。/n

【技术特征摘要】
20200319 CN 20201019712531.一种利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的装置，其特征在于，包括钢构件(1)、具有导电性的碳纳米管碳纤维板(2)和绝缘垫片(3)；所述碳纳米管碳纤维板(2)布置在所述钢构件(1)的两侧表面，所述绝缘垫片(3)设于所述碳纳米管碳纤维板(2)与钢构件(1)之间；
所述碳纳米管碳纤维板(2)表面连接电极(5)，所述电极(5)通过导线(6)与外部的检测仪表相连接，并通过所述碳纳米管碳纤维板(2)上的电阻变化，监测所述钢构件(1)内部疲劳裂纹扩展状况。


2.根据权利要求1所述的一种利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的装置，其特征在于，所述的碳纳米管碳纤维板(2)通过粘结或机械锚固的方式布置在所述钢构件(1)表面。


3.根据权利要求1所述的一种利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的装置，其特征在于，所述的碳纳米管碳纤维板(2)为内部均匀分散有碳纳米管的树脂板材。


4.根据权利要求1所述的一种利用碳纳米管碳纤维板加固并监测钢构件疲劳性能的装置，其特征在于，所述绝缘垫片(3)为环氧树脂板。

【专利技术属性】
技术研发人员：余倩倩，陈振宇，顾祥林，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31