抗拉强度测试装置及其在单材料或双材料构件中的应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了抗拉强度测试装置及其在单材料或双材料构件中的应用，本方案巧妙性通过夹紧组件配合连接组件与支座连接组成抗拉强度测试装置，使得第一支座和/或第二支座连接有用于连接外部用于产生作用力的施力单元后，可以通过施力单元提供作用力，令所述第一支座和所述第二支座沿相互接近方向相对移动，使所述第一支座连接的第一连接组件和第二支座连接的第二连接组件分别带动第一夹紧组件、第二夹紧组件沿相互远离方向移动，令被夹持在第一夹紧组件、第二夹紧组件上的待测试件受拉力作用，从而完成拉力施加，本方案装置不仅操作灵活且试件适应性好，方便实验人员操作，提高实验效率和适用性。验效率和适用性。验效率和适用性。

【技术实现步骤摘要】
抗拉强度测试装置及其在单材料或双材料构件中的应用


[0001]本专利技术涉及拉伸测试装置及构件测试
，尤其涉及抗拉强度测试装置及其在单材料或双材料构件中的应用。

技术介绍

[0002]岩石、混凝土和岩石
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混凝土组合构件的抗拉强度是工程建设中重要的力学参数。目前在测量单一材料或者双材料的抗拉强度有两种方法，分别为直接测量法和间接测量法。其中，间接测量方法为劈拉实验法，直接测量的方法为单轴拉伸法。对于单轴拉伸法，实验过程试件中心与实验夹具需在一条直线上，保证荷载作用在试件的中心，能够准确地测量出试件的抗拉强度。由于实验夹具要精准地夹紧实验构件，并保证拉力作用线经过构件中心，因此操作难度较大，很多研究并没有采用直接拉伸的方法来获得单一材料或双材料抗拉强度。对于间接测量方法，主要采用立方体构型或圆盘构型，尽管这些构件容易加工以及试验也较为简便，但间接劈拉方法使岩石或混凝土的应力状态复杂多样，获取试件的抗拉强度比单轴拉伸法获取的拉伸强度具有较大的差距。特别是双材料试件劈裂抗拉试验求解界面抗拉强度存在较大误差，因为单一材料劈裂抗拉求解公式不能直接应用到双材料试件劈裂求解，双材料试件的应力分布是不对称的，而单一材料劈裂抗拉公式是基于均质材料以及应力分布对称条件下推导出来。
[0003]目前，一些研究者为研究直接获取脆性材料的抗拉强度，做了许多的改进及创新。例如，曹日红
[1]专利技术了一种岩石直接拉伸装置，其可以在不同测压条件下，得到岩石的拉伸强度。通过以岩石剪切流变仪为基础，将装置的内、外框架套装。实验时，岩石剪切流变仪的竖向剪切装置向内框架顶部施加荷载，而外框架固定不动，对岩石直接竖向拉伸稳定。可准确获得岩石的抗拉强度。张绪涛
[2]设计了黏结对中装置，其所设计的装置由立柱，底板，上下拉头定位套等构件构成。黏结对中装置还设置了可以调节黏接剂厚度旋钮，可以进行微调。将岩石放入黏结对中装置中，将拉伸装置与万能试验机相连，用计算机自动记录拉力
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位移信息。最终可测得试件的拉应力值。何鑫，刘建锋等
[3]等人亦公开了在三轴侧向压缩应力的岩石拉伸实验中加入其设计的岩石拉伸试验装置，其包括支撑架，所述支撑架的顶部固定设置有顶板，所述顶板的上方设置有受力板，所述受力板上设置有多根竖直的传力杆，所述传力杆竖直贯穿顶板并与顶板滑动配合，且所述传力杆的下端设置有拉伸底座，所述拉伸底座上设置有与拉伸底座滑动配合的下部球形头夹持器，所述下部球形头夹持器的顶部设置有下部夹持盲槽，所述顶板上设置有与顶板滑动配合的上部球形头夹持器，所述上部球形头夹持器的底部设置有上部夹持盲槽，所述上部夹持盲槽的中心线与下部夹持盲槽的中心线重合。可以保证荷载与试样中心在同一水平线。刘石
[4]在三轴加载下岩石的直接拉伸仪器中加入了激光技术，当所有激光光束到达试样表面的距离处处相等时，表明试样轴心与拉力轴心处于同一轴心线上，即对中工作完成，如此可实现试样与真空套筒组件的快速精确对中；其还加入了环装杠杆夹持组件对试样进行固定，转动螺母即可调节圆形空间内径。通过围压控制器和柔性材料中的油压液体相互配合，对不同围压下的试件进行拉
伸试验。丁晓唐等
[5]在直拉试验中，对普通液压式全能试验机作了简便的改进。设计了由拉杆和横梁组成的刚性框架,测得混凝土受拉应力—应变全曲线。其公开的试验装置中还加设了4根8mm的钢筋作为附加刚性组件。为减小偏心影响,在试件和螺栓传力连杆之间加设铰接头。铰接头由带螺杆的半球铰、钢套和带螺纹的底座三部分组成,半球面铰在荷载作用下能微调，可保证荷载作用中心与试件的物理中心尽量共线。杨吴生，薛明霞
[6]设计了WAW
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E600C型微机控制电液伺服万能试验机。用计算机进行闭环控制，电液控制阀根据外部反馈回来的控制信号变化，作出快速准确的反应，迅速调整试验机油缸的进、出油量，从而实现试验机根据所设定的控制参数而精确动作。在开始施加荷载时，由于试件的夹持及连接部位存在着间隙，同时也有可能存在用于反馈信号的位移传感器安装不妥等问题，因此，试件开始拉伸时采用恒荷载控制模式，稳定拉伸后再转换为变形控制模式直至试验结束，这样可以避免试件意外断裂。潘格林，王建国
[7]设计了一种多倾角巴西劈裂装置，该装置左右对称，上承压板带有可拆卸刃型压头，可以根据实验情况更换刀头。刀刃两侧个带有两个三角凹槽，可使岩石上下受集中力破坏，转盘上面有指针凹槽，能够准确记录不同倾角。该装置能够实现不同角度的劈拉实验，操作方便，精度较高。陈徐东，王许阳
[8]等人专利技术了一种测试岩石抗拉强度的简介拉伸装置，该装置用于创建出一个承受均匀拉应力的区域，克服现有装置偏心的问题，利用加载所述加载垫柱通过与沿竖直轴线对称分布的垫板抵接从而将加载压力传导至所述加载垫板上。利用劈拉实验获得的岩石拉应力强度。
[0004]目前直接测量脆性材料抗拉强度的实验构型主要为直拉实验构型和劈拉实验构型。上述所列举的方案中，依然还存在如下一种或多种问题：
[0005]①
大部分装置所涉及直拉实验构型制作较为繁琐，且精度要求较高。
[0006]②
大部分实验装置所涉及实验构件尺寸较为固定，设备无法同时满足多种不同尺寸实验构型。
[0007]③
大部分的设备只能做静态拉伸实验。
[0008]参考文献
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04.
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗拉强度测试装置，用于待测试件的装载固定，其特征在于，其包括：第一夹紧组件，用于夹紧固定待测试件的一端；第二夹紧组件，与第一夹紧组件相对设置，且用于夹紧固定待测试件的另一端；第一支座，通过第一连接组件分别与第一夹紧组件、第二夹紧组件的一端连接；第二支座，通过第二连接组件分别与第一夹紧组件、第二夹紧组件的另一端连接；其中，所述第一支座和所述第二支座可沿相互接近方向相对移动，使所述第一支座连接的第一连接组件和第二支座连接的第二连接组件分别带动第一夹紧组件、第二夹紧组件沿相互远离方向移动，令被夹持在第一夹紧组件、第二夹紧组件上的待测试件受拉力作用；另外，所述第一支座、第二支座均用于连接或之一用于连接外部用于产生作用力的施力单元，当所述第一支座、第二支座之一连接有施力单元时，另一连接有用于限制第一支座或第二支座沿施力单元作用力方向移动的支撑单元。2.如权利要求1所述的抗拉强度测试装置，其特征在于，所述第一夹紧组件包括：第一连接块，其中部设有第一贯穿孔；第一胀紧模块，设置在第一贯穿孔内，其中部形成有第一胀紧区；第一夹紧块，数量为多个且呈环形阵列布设在第一胀紧区内，多个第一夹紧块之间合围形成待测试件一端轮廓相适应的第一夹紧区，多个第一夹紧块接近第一胀紧模块的侧壁与第一胀紧模块相贴，由第一胀紧模块带动多个第一夹紧块相互合拢，将待测试件夹紧在第一夹紧区中。3.如权利要求2所述的抗拉强度测试装置，其特征在于，所述第二夹紧组件包括：第二连接块，其中部设有第二贯穿孔，且第二连接块对应第二贯穿孔贯穿的其中一端面与第一连接块对应第一贯穿孔贯穿的其中一端面相对；第二胀紧模块，设置在第二贯穿孔内，其中部形成有第二胀紧区；第二夹紧块，数量为多个且呈环形阵列布设在第二胀紧区内，多个第二夹紧块之间合围形成待测试件另一端轮廓相适应的第二夹紧区，多个第二夹紧块接近第二胀紧模块的侧壁与第二胀紧模块相贴，由第二胀紧模块带动多个第二夹紧块相互合拢，将待测试件夹紧在第二夹紧区中。4.如权利要求3所述的抗拉强度测试装置，其特征在于，所述第一胀紧模块、第二胀紧模块均为胀紧套。5.如权利要求4所述的抗拉强度测试装置，其特征在于，所述第一夹紧块和第二夹紧块均为弧形块，多个第一夹紧块及多个第二夹紧块合围后的外周侧轮廓为与胀紧套内圈轮廓相适应的圆形。6.如权利要求5所述的抗拉强度测试装置，其特征在于，多个第一夹紧块合围后形成的第一夹紧区及多个第二夹紧块合围后形成的第二夹紧区为矩形或圆形。7.如权利要求3至6...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱豪，陈容源，廖飞宇，赖浩鹏，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：