一种FRP板拉-扭耦合加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种FRP板拉

【技术实现步骤摘要】
一种FRP板拉
‑
扭耦合加载装置


[0001]本专利技术涉及土木工程
，具体涉及一种FRP板拉
‑
扭耦合加载装置。

技术介绍

[0002]FRP是一种由纤维和树脂基体组成的复合材料，在工程应用中FRP主要发挥沿纤维方向拉伸强度高的性能，但在实际工程结构中，FRP在承受拉力的同时，也会承受扭转力，但其性能远低于其沿纤维方向的特性，只能由抗剪性能较弱的基体和纤维弯曲变形来承担。由于FRP板在使用中会存在较大的预张力，扭转荷载与纵向荷载产生的耦合应力会损伤FRP板甚至发生脆断。
[0003]如此如何有效的对FRP板实现拉与扭的耦合试验为本领域亟需解决的问题。为了能够对FRP板实现有效的拉与扭的耦合试验，则需要实现同时对试样施加拉伸荷载和扭转荷载，并要能同时测量试样所产生的轴向线变形和扭转角变形。然而，现有的FRP板力学性能试验装置主要为单向的加载，如单向拉伸/压缩装置、三点弯曲式短梁加载装置等，现有的这些装置无法应用到拉
‑
扭耦合应力的施加以及实际服役中索体的复杂受力情景中。
[0004]所以亟需一种能够针对CFRP板进行拉扭耦合加载的方案来对FRP板力学性能进行验证，且拉伸与扭转试验空间的影响相互降低。

技术实现思路

[0005]针对于现有FRP板力学性能试验装置所存在的技术问题，本专利技术提供了一种FRP板拉
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扭耦合加载装置，该装置能够实现同时对试样施加拉伸荷载和扭转荷载，并能同时测量试样所产生的轴向线变形和扭转角变形，由此实现有效的对FRP板进行拉
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扭的耦合试验。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供的FRP板拉
‑
扭耦合加载装置，包括第一固定组件，第二固定组件以及第三固定组件，
[0007]所述第一固定组件与第二固定组件之间相对分布设置，在两者之间构成FRP单向板试样加载区域，用于安置待测试的FRP单向板试样；所述第一固定组件与第二固定组件能够对FRP单向板试样的两端形成夹持，使得FRP单向板试样沿轴向水平分布，并对FRP单向板试样的至少一端施加拉伸操作力；
[0008]所述第三固定组件用于对分布在第一固定组件和第二固定组件之间且被第一固定组件和第二固定组件夹持呈沿轴向水平分布的FRP单向板试样进行扭转操作，以施加扭转荷载。
[0009]进一步地，所述第一固定组件包括第一连接基座，拉力加载组件，扭转连接件，扭转转换头以及第一锚具；所述拉力加载组件设置在第一连接基座上，所述扭转连接件设置在所述拉力加载组件上，所述扭转转换头的一端与所述扭转连接件可转动连接，所述扭转转换头的另一端与第一锚具可摆动连接。
[0010]进一步的，所述拉力加载组件由作动器、第一传感器以及加载头配合构成，所述作动器的动作端连接加载头，所述第一传感器设置在作动器上。
[0011]进一步地，所述第二固定组件包括第二连接基座，转换头以及第二锚具；所述转换头设置于第二连接基座上；所述第二锚具与转换头可摆动连接。
[0012]进一步地，所述第三固定组件包括第三连接基座以及扭转加载组件，所述扭转加载组件设置在第三连接基座上，并与第一固定组件中的扭转转换头配合连接，能够驱动扭转转换头相对于扭转连接件绕轴转动。
[0013]进一步的，所述扭转加载组件包括千斤顶、钢绞线以及以及第二传感器，所述千斤顶设置在第三连接基座上，所述钢绞线一端缠绕于千斤顶的动作端上，另一端缠绕于扭转转换头之上。
[0014]本专利技术提供的FRP板拉
‑
扭耦合加载装置，其用于研究FRP板在复杂受力情况下的力学性能，解决目前试验装置加载方式单一，不能满足实际工程表征材料特性的试验装置要求，为FRP板力学性能测试提供技术支撑。
附图说明
[0015]以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。
[0016]图1为本FRP板拉
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扭耦合加载装置的整体结构示意图；
[0017]图2为本FRP板拉
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扭耦合加载装置中扭转转换头结构示意图；
[0018]图3为本FRP板拉
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扭耦合加载装置中扭转连接件的结构示意图；
[0019]图4为本FRP板拉
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扭耦合加载装置中转换头的结构示意图；
[0020]图5为本FRP板拉
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扭耦合加载装置中扭转结构示例图。
[0021]下面为附图中的部件标注说明：
[0022]100.第一固定组件110.第一底板120.第一立柱130.第一垫板140.扭转连接件141.连接座142.转轴143.连接孔150.扭转转换头160.第一锚具170.连接销180.拉力加载组件181.作动器182.第一传感器183.加载头
[0023]200.第二固定组件210.第二底板220.第二立柱230.转换头240.连接销250.第二锚具
[0024]300.第三固定组件310.第三底板320.第三立柱330.第二垫板340.扭转加载组件341.千斤顶342.钢绞线343.第二传感器
[0025]700.FRP单向板试样710.第一端720.第二端。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。
[0027]现有FRP板力学性能试验装置多采用扭转试验机、万能试验机等限制试件的安置，不利于空间的利用和试件的调节，无法有效实现拉
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扭耦合试验。
[0028]对此，本专利技术提供一种FRP板拉
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扭耦合加载装置，其能够用于研究FRP板在复杂受力情况下的力学性能，解决目前试验装置加载方式单一，不能满足实际工程表征材料特性的试验装置要求，为FRP板力学性能测试提供技术支撑。
[0029]本FRP板拉
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扭耦合加载装置中创新的设置可同步拉与扭操作的机构，实现同时对试样施加拉伸荷载和扭转荷载，并能同时测量试样所产生的轴向线变形和扭转角变形，由
此实现有效的对FRP板进行拉
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扭的耦合试验。
[0030]本FRP板拉
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扭耦合加载装置中在对试样同时施加拉伸和扭转操作时，相应的操作机构之间的相互影响少，能够保证拉扭加荷精度。
[0031]参见图1，其所示为本方案提供的FRP板拉
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扭耦合加载装置的一种构成示例。
[0032]由图可知，本FRP板拉
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扭耦合加载装置在构成上主要由三组固定组件配合构成。该三组固定组件，分别为第一固定组件100，第二固定组件200以及第三固定组件300。
[0033]其中，第一固定组件100与第二固定组件200之间相对分布设置，在两者之间构成FRP单向板试样700加载区域，用于安置待测试的FRP单向板试样700；第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FRP板拉
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扭耦合加载装置，其特征在于，包括第一固定组件，第二固定组件以及第三固定组件，所述第一固定组件与第二固定组件之间相对分布设置，在两者之间构成FRP单向板试样加载区域，用于安置待测试的FRP单向板试样；所述第一固定组件与第二固定组件能够对FRP单向板试样的两端形成夹持，使得FRP单向板试样沿轴向水平分布，并对FRP单向板试样的至少一端施加拉伸操作力；所述第三固定组件用于对分布在第一固定组件和第二固定组件之间且被第一固定组件和第二固定组件夹持呈沿轴向水平分布的FRP单向板试样进行扭转操作，以施加扭转荷载。2.根据权利要求1所述的FRP板拉
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扭耦合加载装置，其特征在于，所述第一固定组件包括第一连接基座，拉力加载组件，扭转连接件，扭转转换头以及第一锚具；所述拉力加载组件设置在第一连接基座上，所述扭转连接件设置在所述拉力加载组件上，所述扭转转换头的一端与所述扭转连接件可转动连接，所述扭转转换头的另一端与第一锚具可摆动连接。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国文，刘晓刚，岳清瑞，亓立刚，杨燕，黄斌，李剑文，王彬楠，黄青隆，杨朔，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：