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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210873505.3 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 中国石油大 学 (华东) 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西 路66号 (72)发明人 管友海 刘少健 刘欣 徐瑞 刘会玲 (74)专利代理 机构 济南光启专利代理事务所 (普通合伙) 37292 专利代理师 衣明春 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/18(2006.01) (54)发明名称 一种钢筋力学性能试验装置的安装及高、 低 温试验方法 (57)摘要 一种钢筋力学性能试验装置的安装及高、 低 温试验方法, 本发明针对高低温系统采用外置高 低温源, 通过在试验箱体左右壁的上部和下部分 别开孔用于分别连接高低温送 风循环系统, 结合 分布在箱 体各处的温度传感器, 确保试件整体温 度均匀。 箱体上壁开孔用于拉杆移动, 夹具采用 特制的耐高低温的三片式夹片锚具以及特制的 耐高低温的连接夹片锚具的锚具座, 解决了其他 固定方式在高低温下易滑脱的问题。 本发明的相 较单一功能的低温或高温拉伸试验, 本发明通过 采用耐高低温的锚具以及通过两套独立的高低 温源, 实现了可在 ‑170℃~100℃高低温下的试 验, 提高了试验的效率。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115235869 A 2022.10.25 CN 115235869 A 1.一种钢筋力学性能试验用高低温环境试验装置的试验方法, 其特征在于, 包括以下 步骤: 试验前, 打开高低温箱体侧盖(7), 从锚具座(2)上取下上下夹持钢筋所用的三片式夹 片锚具(1), 夹片锚具(1)由三片与钢筋直接接触的夹片与内部倾斜的锚套组成, 可以实现 夹持力度随钢筋拉伸应力的增加而增加; 将夹片锚具(1)固定在试件(5)钢筋两侧, 将带有 夹片锚具(1)且打好标距的钢筋试件(5)放回与拉杆(3)相连接的锚具座(2)中; 先调整上移动横梁(4), 使上下部的锚具座(2)都能与夹片锚具(1)紧密贴合施并加屈 服强度5%的应力作为预张力, 使钢筋夹紧, 之后使上移动横梁(4)复位, 使负荷传感器示数 为零; 将高温或低温用大尺度引伸计(9)装在试件(5)上, 关闭高低温箱体的侧 盖(7), 检查 油缸(6), 制冷系统, 制热系统以及测控系统; 准备开始试验, 试验包括高温试验或低温试 验。 2.一种钢筋力学性能试验用高低温环境试验装置的低温试验方法, 其特征在于, 包括 以下步骤: (1)打开全部设备的 电源, 在温度控制面板预先设定试验中需要高低温环境箱所达到 的温度T, 随后通过遍布在高低温环 境箱内部不同位置的3个温度传感器实时监测高低温环 境箱的温度; 当高低 温环境箱温度未达到T时, 测控系统的外部液氮源控制开关开启, 使得 控制外部液氮源的进量变大, 加快冷却, 最 终使高低温环 境箱温度达到T; 之后, 测控系统的 外部液氮源控制开关使控制 外部液氮源的进量变小, 直至钢筋试件5上吸 附的温度传感器 达到T并保持恒定, 且三个 磁吸温度传感器(8)的温度差小于 3℃, 保持该状态至少10mi n; (2)电子控制开关控制 液压系统使油缸(6)与拉杆(3)开始工作, 对试件(5)施加拉力, 控制应变速率 直至达到上屈服强度ReH, 取下大尺度引伸计(9), 继续加载直至拉 断, 卸下试件5, 试验结束; 测控系统的传感器自动测量拉伸过程中的应力 ‑应变曲线; (3)通过试验测得的应力 ‑应变曲线, 可得到上屈服强度ReH, 下屈服强度ReL, 抗拉强度Rm 等参数; 另外断后伸长率A, 最大力总伸长率Agt等参数可按下式计算; 式中A为断后伸长率, Lu为断后标距, L0为原始标距; 在室温下将断后的两部分试件紧密地对接在一起, 并保证两部分的轴 线位于同一条直 线上, 测量试件断裂后的标距, 为断后标距; 测量试件在室温下施力前的试件标距, 为原 始标距; 式中Agt为最大力总伸长率, ΔLm为最大力总延伸, Le为引伸计标距; 当拉伸过程中达 到最大力时, 测量引伸计标距的增量, 为 最大力总延伸; 缺口钢筋的参数测量可将试件替换为带缺口钢筋试件, 按步骤(1)、 (2)测定; 试验结束后, 测控系 统的控制开关控制油缸(6)释压, 带动上移动横梁(4)移至原始位权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 115235869 A 2置, 打开高低温环境箱侧盖(7), 取下夹片锚具(1)与试件(5), 拆下夹片锚具(1); 然后将夹 片锚具(1)放回锚具座(2)内, 关闭侧盖(7), 待下一次试验备用。 3.一种钢筋力学性能试验用高低温环境试验装置的高温试验方法, 其特征在于, 包括 以下步骤: (1)打开全部设备的 电源, 在温度控制面板预先设定试验中需要高低温环境箱所达到 的温度T, 随后通过遍布在高低温环 境箱内部不同位置的3个温度传感器实时监测高低温环 境箱的温度, 当高低 温环境箱温度未达到T时, 测控系统控制电阻丝发热的开关开启, 控制 电阻丝温度升高, 并通过送风循环系统将加热后的空气输入高低温环境箱中, 使得高低温 环境箱达到T; 随后测控系统控制电阻丝发热温度降低, 直至能够使钢筋试件(5)上三个吸 附式磁吸温度传感器(8)维持T并保持恒定, 且三个磁吸温度传感器(8)的温度差小于3℃, 保持该状态至少10mi n; (2)电子控制开关控制 液压系统使油缸(6)与拉杆(3)开始工作, 对试件(5)施加拉力, 控制应变速率 直至达到上屈服强度ReH, 取下大尺度引伸计(9), 继续加载直至拉 断, 卸下试件(5), 试验结束; 测控系统的传感器自动测量拉伸过程中的应力 ‑应变曲线; (3)通过试验测得的应力 ‑应变曲线, 可得到上屈服强度ReH, 下屈服强度ReL, 抗拉强度Rm 等参数; 另外断后伸长率A, 最大力总伸长率Agt等参数可按下式计算; 式中A为断后伸长率, Lu为断后标距, L0为原始标距; 在室温下将断后的两部分试件紧密地对接在一起, 并保证两部分的轴 线位于同一条直 线上, 测量试件断裂后的标距, 为断后标距; 测量试件在室温下施力前的试件标距, 为原 始标距; 式中Agt为最大力总伸长率, ΔLm为最大力总延伸, Le为引伸计标距; 当拉伸过程中达 到最大力时, 测量引伸计标距的增量, 为 最大力总延伸; 试验结束后, 测控系 统的控制开关控制油缸(6)释压, 带动上移动横梁(4)移至原始位 置, 打开高低温环境箱侧盖(7), 取下夹片锚具(1)与试件(5), 拆下夹片锚具(1); 然后将夹 片锚具(1)放回锚具座(2)内, 关闭侧盖(7), 待下一次试验备用。权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 115235869 A 3
专利 一种钢筋力学性能试验装置的安装及高、低温试验方法
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