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2019 - 12 - 27
众所周知在金属器件生产领域当中很多时候需要对金属抗疲劳性进行研究,该过程中必不可少的设备就是能够试验金属疲劳阈值的弹簧试验机,如今技术工艺比较先进的弹簧试验机可以在很多领域当中胜任多种试验工作,对于提高生产质量和推动产业发展而言是至关重要的。那么这里所提到的弹簧试验机设备具体有哪些方面的优势?1、测试准确性高首先很明显的是任何使用弹簧试验机的客户都希望得到比较准确的测试数据,而一方面高品质的弹簧试验机本身的技术工艺和品质基础都能够保证测试精准性,另一方面设备测试的方式也是当前业界公认更科学更可靠的测试方法。2、品质稳定性强当然众所周知弹簧试验机在测试弹簧及金属疲劳性的时候会长期运行,而优质靠谱的弹簧试验机可以长期保持比较稳定可靠的运行状态,更重要的是其在测试阶段的运行频率也能够保持较好的稳定性,这将有利于进一步确保测试数据的准确性和参考价值。3、操作灵活便捷另外有一些实际操作经验的朋友也表示可靠性很强的弹簧试验机操作起来很便捷,这主要是因为弹簧试验机在功能设计的时候充分考虑到了实际使用需求,灵活的操作方法在提高客户使用效率的同时还能够充分保证试验准确性。可以看出来当前比较知名的弹簧试验机依靠着极高的准确性和可靠的稳定性而闻名业内,这一切都离不开厂商成熟的制造工艺和先进科学的试验原理,而灵活的操作模式和便捷的操作体验更是给弹簧试验机的广大客户们留下了深刻印象,所以相信在未来这类设备将...
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2019 - 12 - 27
在当代生产及市场研究行业当中研究金属器件疲劳性是至关重要的工作,因此专业研发生产不同规格的弹簧试验机的厂商越来越受到各界关注,如今市场上比较可信的弹簧试验机厂商所推出的设备具有不错的应用质量和工艺品质,其在多个行业的生产活动当中都担当了至关重要的角色。那么作为相关需求者和消费者而言需要如何挑选弹簧试验机?1、看厂商综合实力首先弹簧试验机看似简单的工艺需要十分成熟的技术才能保证功能品质,因此针对弹簧试验机进行考察的时候有必要对其背后厂商综合实力进行评估,从品牌发展历史到制造工艺水平等方面评估弹簧试验机厂商的综合实力必不可少。2、了解设备技术原理当然不同的行业和不同的技术要求对于弹簧试验机类型的需求也是不同的,所以有必要对感兴趣的弹簧试验机设备技术原理和工作模式进行详细了解和对比,当然一些比较成熟的弹簧试验机厂商会根据客户的实际需求推荐更适用的设备。3、分析市场评价另外如今越来越成熟的口碑市场可以很好反映一款弹簧试验机的实用性和可靠性,所以不妨从与自身需求相似的客户那里了解一些关于弹簧试验机实用表现的体验反馈信息,多方面收集相关信息并进行客观参考可以帮助大家更快锁定适合的厂商。高品质的弹簧试验机对于精准测试出弹簧等金属期间抗疲劳指数而言有至关重要的作用,而进一步来讲该种设备也是推动当今综合生产产业生产品质的关键所在,一般从厂商综合实力、设备技术原理以及更多人的实际使用评价中可以帮助大家...
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2019 - 12 - 30
隔行如隔山,对于想要初次了解一个行业来说的人,首先就是要弄明白,是什么,是做什么的,有什么用,使用时应该注意什么呢?了解清楚这些,相信对这个知识点也会了解的更多。之前对机械设备、五金设备、工业制品都不太链接,特别是初次接触拉伸机这类力学检查设备的时候。完全不知道这是做什么的。作为新一代力学检测设备的拉伸试验机又被称为万能试验机,广泛运用于计量检定质量检验;硫化橡胶塑胶;冶金工业钢材;机械设备制造;电子电气;小车制造;纺织品化学纤维;电缆电线;包装制品和食品类;仪表设备;医疗机械;民用型核能发电;中国民航局;高等学校;科学研究实验室;拉伸夹具是仪器的重要组成部分。不同的材料需要不同的夹具,这也是测试顺利进行和测试结果准确性的重要因素。拉伸试验机广泛应用于各种五金、金属、橡胶塑料、鞋类、皮革、服装、纺织品、绝缘体、电线和电器,数据的研发、检验和测试,其功能齐全,使用普遍。拉伸试验机有电子、液压和电液伺服。选择薄膜拉伸试验机注意事项,塑料薄膜、箔材料在做拉伸试验时如果测试量大最好选用气动拉伸夹具,用手动夹具操作很不方便,效率低,而且标距不好控制。塑料薄膜、箔材料在做拉伸试验的试样为直条状时,测量延伸率一般用位移法来测量。有些塑料薄膜按照GB标准制成哑铃状时,测量延伸率只能选用非接触式测量装置(如红外线测试、激光测试、数码成像等等)薄膜、箔材料在制取试样样条时需要有专用的裁刀。金属箔分:铜...
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2019 - 09 - 30
在汽车进厂检验之时总会用到一样工具弹簧试验机,它是一种可以检测起到缓震作用的弹簧强度及其使用时间限度的工具,所以这种试验机在保护安全方面和试验方面可以有很多用处,这三个方面是大家选择时发现的这台机器的好处。1、测试的精度高汽车驾驶的过程中一些细小零件的损伤都有可能造成事故,所以测验的结果一定不能是模棱两可的,不能模糊不清必须非常准确。这就要求我们所购买的弹簧试验机的精度要高,可以发现品质好的弹簧试验机能将弹簧的检测精度控制在非常微小的范围内,给使用者提供更准确更放心的后期结果。2、检测的强度大一台好的弹簧试验机在使用的过程中对于检测的拉力幅度,必须是非常巨大的才能满足日常的工作需要。因为汽车相对于生活中的其它物品来说体积较大质量较重,所以它在一些方面对于生活安全的影响很大。而想要弹簧起到减震的效果就必须在原来的基础上,增加它的硬度使弹簧不能被轻易拉起,一台广受好评的弹簧试验机在工作时必定要增大承受压力。3、使用寿命长弹簧试验机在这么长时间的检测时间里可能会有比较大的磨损,必然面临着使用寿命及其相对的性价比的问题。高强度作业的机器需要承受更大的打击,所以消费者在使用弹簧试验机的时候可以发现它的使用寿命较长,能够供给多台机器长时间的检测和运作。而弹簧试验机在制造的时候必然会考虑到这一点,在机身和工具上尽可能的增加它的硬度。现在的弹簧试验机生产厂家在设计产品的时候,对于机器质量的检测非常...
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2019 - 12 - 31
我们经常会使用到检测设备包括电子万能和液压万能试验机,那这两种检测设备又有哪些较大的差别呢,弄清楚两者之间的区别,有利于我们更好的了解和使用。从各自的构造上面来看,电子万能试验机主要应用的是伺服电机作为动力源,丝杠、丝母作为执行部件,实现试验机移动横梁的速度控制。在传动控制上展现,目前主要有两种形式,同步带和减速机。在测力上电子万能试验机均采用负荷传感器。液压万能机,从名字上看就知道,是使用高压液压源为动力源的。采用手动阀、伺服阀或比例阀作为控制元件进行控制。普通液压万能试验机只能进行人工手动实现加载,属于开环控制系统,受价格等方面的影响,测力传感器一般采用液压压力传感器。从两者的应用范围来看。液压万能试验机应用更为广泛地是在金属材料方面,非金属材料和零件、部件、构件的拉伸,压缩,弯曲等力学性能等方面的试验。电子万能试验机更为较大范围应用在各种金属、非金属、航空航天等、医药、食品、木材、复合材料、铝材、电线电缆、纸张、薄膜、橡胶、纺织行业进行拉伸性能指标的测试,而且数据显示电子万能试验机适用于只求力值  抗拉强度抗压强度等相关数据的使用者。如果需求取较为复杂参数,微机控制电子万能试验机是可以考虑的更好的选择。液压万能试验机是广泛应用于工、矿企业、建筑建材、质检中心、水利水电、桥梁工程、科研院所、大专院校,其力学试验室的理想的试验设备。手动控制的液压万能试验机,价格便宜,适...
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2019 - 09 - 30
市面上有很多品质好的弹簧试验机,弹簧试验机是用来专门测试弹簧的仪器,它可以对于弹簧试验的曲线进行再分析,可放大、缩小和点击察看曲线上各点对应的的数据。弹簧试验机在日常的使用中有很多需要注意的地方,分别了解一下。一、注意机体摆放环境好的物品需要得到很好地利用,因此即使是高品质的弹簧试验机也应当如此。在使用的过程中需要注意机体摆放的环境,周边环境对仪器测试的准确程度有一定的影响。因此弹簧试验机需要安放环境需要在相对的湿度以及规定的室温范围以内,周围的环境中无腐蚀介质,无震动并且无强电磁场的干扰。二、注意电源电压要求电源电压的不同会对后续的结果造成数值上的误差,因此弹簧试验机对于电源电压有一定的要求,在使用的时候应当严格并且精准地把控好电源电压的数值。电压的波动范围不应当超过额定电压,主机必须有接地线。为了人身的安全着想,弹簧试验机应当妥善地接地。三、注意机箱温度弹簧试验机的温度自补偿应变计是一种于规定的温度范围内,在线膨胀系数为某一定值的被测试件上使用时热输出不超过规定数值的应变计。另外有的弹簧试验机会配备多轴应变计,这是一种由两个或两个以上单轴敏感栅组成的用于测量两个或两个以上力方向应变的应变计。除此之外,弹簧试验机必须置于坚固的平台上或水泥台上,用水平仪找正,调整好螺钉。不同部件之间的协调操作对于机体有着决定因素,只有掌握正确的使用方法才促使整个实验流程也更佳地顺畅以及测试出更加精...
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2020 - 01 - 02
疲劳试验机由诸多优势加持,因而在市场中的发展始终保持着如火如荼的态势,意向客户纷纷给予了高度认可和信赖。弹簧疲劳试验机机械类别常常被纳入选购范畴,与其优良的性能有着脱不开的联系,就像受到无数消费者认可的高频弹簧疲劳试验机,业内口碑普遍就高。考虑到许多人对疲劳试验机认知模糊,下文会重点剖析该辅助设备应该具备的特征。1、对于电量的使用要求较低疲劳试验机呈现出的体积普遍较大,难免会给人留下耗电量多的印象,其实如果认真咨询过售卖疲劳试验机的人员,就会清楚获知该仪器对电量的需求并没有想象中那么大。简言之,具体规格和实际电量并不呈正比,因此算得上是高性价比之物。2、零部件的老化速度较慢疲劳试验机的各个零部件均经过了严格意义上的精心筛选,保质保量还能延缓自身老化速率,效果超出常人想象。与之对应的便是疲劳试验机运行速率以稳定为主,各零部件磨损度高,即便被硬物不小心撞击到,也能避免留下影响使用的难看划痕。3、可使用的期限长疲劳试验机整体构造极为合理,既能保持长时间的不间断运行,又能按照实际状况调整运行速率,旨在与电量水准达到高契合度。这样的疲劳试验机无疑拥有较长使用期限,一些轻微碰触不会令其陷入使用不顺畅的尴尬境地,也成为了消费者眼中的青睐之选。上文简明扼要的阐述了疲劳试验机应该具备的主要特征,通俗易懂的描述方式便于消除沟通障碍,普通民众阅读起来也容易接受并做到了然于心。市场中间以疲劳试验机为主的售...
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2019 - 09 - 30
弹簧试验机能够被广泛应用于军事、科技等千行百业,不仅可以对弹簧零件及其结构件进行性能方面的检测和分析,还能够检索出弹簧的磨损程度及寿命的具体状况,亦可以在某种程度上保障机器的正常运作、事况的良好运转。可以说,弹簧试验机是便利人们生活的好助手。一、检测效果良好广受好评的弹簧试验机,能够长时间高强度地发挥出本身的效用,测验出弹簧的优劣程度。而市场上普通的弹簧试验机不能够很好地与各种类型的弹簧进行适配,因此在使用过程中给用户们带来了许多繁难之处。高品质的弹簧试验机不仅具有优越的检测效果,还能够与各类弹簧进行良性对接。二、应用范围广泛面对形形色色的设备零件,弹簧试验机可以运用其本身灵活自如的调节功能,对各类弹簧进行精细的测试与检验。在科技及军事领域,弹簧往往被制成微小、精细的模样,而越是精妙的零件,一旦出错便很有可能会打乱整个事态的进程。所以在投放市场之前便更加需要弹簧试验机的协助。三、使用过程安全弹簧试验机的用途主要是对于各类弹簧的精密检测,使得原本将要发生的失误现象得到遏止。所以从这一层面来说,弹簧试验机的性质是较为安全可靠的,用户们大可放心地在生活和工作中使用弹簧试验机,尽情享受它在日常生活中带来的便携。而今弹簧试验机在市场上的运用已经愈加遍及,在大部分机器设备上都依稀可见弹簧的踪影,这也是人们将选购弹簧试验机的事宜提上台面的原因。检测设备行业需要弹簧试验机这样的角色,在灵活运转的同...
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2020 - 01 - 02
液压万能试验机主要用于金属、非金属、复合材料及产品的拉伸、压缩、弯曲、剪切等方式的力学性能试验,按力值大小一般分为三百KN,六百KN,一千KN,两千KN四大类。液压万能试验机按控制方式分为三种:  数显式(液晶显示)液压万能试验机  屏显示(电脑显示)液压万能试验机  微机控制(全自动)液压万能试验机  根据加紧方式来区分一般2种:手动式和液压式,一般均采用液压式。  根据结构型式分为:A型机,B型机,C型机和D型机以及升级版E型机。注:除A型机外,B,C,D,E均为油缸下置主机  结构特点  WAW-B型机  主机:主要采用油缸下置式主机,两立柱两丝杠结构设计。传动系统:下横梁升降采用电机、摆线针轮减速机、链轮、螺母丝杠副传动,实现拉伸、压缩空间的调整。WAW-C型机  主机:主要采用油缸下置、涡轮蜗杆传动式主机,两立柱,两丝杠结构。传动系统:采用横穿移动横梁的蜗轮蜗杆传动机构来调整试验空间,使传动系统与定位系统彻底分离,加载系统几何中心与受力中心完全一致,保证了上下钳口的同轴度和主机的耐久性。 WAW-D型机  主机采用油缸下置式,坚固的四立柱两丝杠结构设计,整机稳定性极强。移动横梁设计有独特的消除间隙机构,避免了B型机横梁受力后窜动所带来的试验误差。WAW-E型机&#...
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2019 - 10 - 31
在使用液压试验机之前大家需要能够清楚地了解这些设备的特性,以便为大家提供更好的产品使用帮助。之所以许多人选择现在使用这些产品是因为值得相信的液压试验机的特性使大家在使用它们时能获得好的效果。许多人使用液压试验机是因为使用时它们具有非常准确的实验数据,下面介绍一下液压试验机的重要组成部件有哪些?1、传感器传感器是液压试验机的准确性和稳定性的保障,市场上的电子试验机传感器的重要组件是S型和辐条型。传感器的内阻应变计和固定应变计的橡胶的抗老化能力会影响到其产品特性,液压试验机的传感器的材料不好会影响传感器的精度。2、滚珠丝杠液压试验机目前使用的螺丝有滚珠丝杠和导螺杆,通常梯形螺钉具有较大的间隙,较大的摩擦力和较短的使用寿命。目前市场上将会有一些制造商为了节省更多成本,将使用梯形螺钉代替滚珠丝杠需要正确的选购,选择的原则不一定是价格之上而是根据用户需求选择。3、电动机优质液压试验机电动机采用交流伺服调速系统,松下交流伺服电动机,性能稳定可靠具有过流、过压、过载等保护装置。目前市场上也有使用通用三相电动机或变频电动机的电子试验机。这种电动机采用模拟信号控制,定位准确,一般调速范围狭窄没有高速并且速度控制准确。4、传输系统液压试验机的传输部件主要有两种,一种是圆弧同步齿轮带和精密丝杠传动;另一种是普通的皮带传动,第一传输方式传输稳定,噪音低,传输效率高,精度高,使用寿命长。第二种传输方法不能保...

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

日期: 2019-09-11
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钢-连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

试验方法研究

罗云标1  吴刚1,2  吴智深2,3  王燕华1  王焰4

(1.东南大学木工程学院  南京  210096; 2.东南大学城市工程科学国际研究中心  南京  210096: 3.日本茨城大学工学部 日立县 316-8511; 4.北京特希达技术研发有限公司   北京  00011)

 

摘要:本文介绍了钢-连续纤维复合筋(SFCB)的制作方法,设计了钢-连续纤维复合筋单向拉仲试验装置,完成了SFCB单向拉仲试验,试验表明,其破坏特征理想,试验结果与理论计算值符合较好,证明s这种测试方法能够较好地测定SFCB的力学性能,为进一步系统研究SFCB的力学性能打下了基础。

关键词:钢连续纤维复合筋轴向拉伸破坏模式试验研究

 

Experimental Study on Test Method and Mechanical Properties of Steel-Fiber Composite Bars (SFCB)

LO Yunbia1 WU Gang1,2  Wu Zhishen2,3   Wang Yanhua1  Wang Yan4

(1.Collcge ofCivil Engincering Southeast Universiy, Nanjing 210096, China; 2.Intemaional Isiute for Urban SystemsEngincering, Nanjing 210096, China; 3.Department of Urban & Cil Engincering, Ibaraki University, Hiachi 316-8511,Japan; 4.Beijing Texida technology R & D Co.Lid , Beijing 000 , China)

Abstract: This paper studies the mechanical properties of the steel-fiber composite bar (SFCB) under

axial tension. The fabrication method of SFCB is introduced and a special testing device is designed to carry out

the experiment. The failure mode of specimens is reproduced as the expected resul. The designed test method is

validated by comparisions of measured data from experiments with thcoretical ones.

KeyWords: Stefibere composite bars, Axial tension, Failure mode, , experimental study

钢筋是木建筑结构主要的构造和加强材料,可是,由于容易腐蚀等问题,严重损害了构造物的性能和使用寿命。另外,由于钢筋是种弹塑性材料,其增强的结构屈服后承载力基本不再提高,导致钢筋混凝结构在遭遇强地震作用后,往往变形过,可恢复性能差。吴智深、吴刚1,2提出用连续纤维复合材料包裹普通钢筋的方法,复合出一种具有良好耐腐蚀性的钢-连续纤维复合筋(SFCB)。试验证明,这种新型的复合筋不仅具有良好的耐腐蚀性{1},还具有稳定的屈服后刚度(二次刚度)以及理想的可恢复性,可利州SFCB,开发出损伤可控且可恢复性良好的新型混凝抗震结构。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能


 

但是,日前对钢-连续纤维复合筋的力学性能测试还没有套规范、标准且有效的测试方法,接限制了这种新的增强材料在工程中的推广和应用(图1为某厂家生产的钢-连续纤维复合筋,日前主要利用其耐腐蚀性作为加筋锚杆在边坡支护等岩土工程中应用)。为进一步系统研究钢-连续纤维复合筋(SFCB)的力学性能,本文介绍了SFCB的制作方法,设计了SFCB单向拉伸试验装置,并完成了SFCB的单向拉伸试验。

1试验概况

1.1 试件制备

2为SFCB的制作示意图。表1列出了制作试件州的原材料的基本力学性能参数,其中连续纤维复合材料采用碳纤维布及玄武岩纤维布,钢筋芯.材采用φ 10带肋钢筋。

试件的制作步骤如下:钢筋表面除污一>纤维布刷树脂一>纤维布包裹一>纤维束缠绕一>固化成型。   具体过程如下: 1) 首先砂纸轻轻去除钢筋表面的锈污,然后用纱布蘸丙酮清洗千净  2)如图2所示,将剪裁好的纤维布铺设平整,502粘结剂分五点与钢筋粘结以作临时固定,然后均匀涂刷环氧树脂,随后使用罗拉均勾滚动挤压,保证纤维丝束的树脂浸渍饱满 3) 用长钢条压紧纤维布的另一端,从与钢筋五点粘结的端缓缓转动钢筋并施加与钢筋轴向乘真的张拉力,以实现纤维布对钢筋密实均匀的包裹 4)沿筋材轴向用胶手套挤去多余的树脂,最后用浸渍过环氧树脂的玄武岩纤维束沿与筋材轴向成45°在螺纹筋的肋牙间环向缠绕,便制成本试验的钢一连续纤维复合筋。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能



SFCB尚化成型后,为了能在试验机上进行拉伸试验,还需要在SFCB两端作锚固处理。由于纤维是一种典型的各向异性材料,其横向与纵向强度比较小,仅为1: 20左右。因此传统的夹片式锚固不适用于SFCB,否则将会由于其横向强度过低导致筋材的外包覆层在锚内区过早火效。为了保证锚具系统具有可常的锚固性能,试验时SFCB中钢筋和纤维的强度均能够得到充分的发挥,本试验采州粘结式锚具(如图3所示)对SFCB进行锚固,粘结介质采州北京特希达技术开发有限公司研究配制的多成份混合胶,其强度高,粘结效果好,能满足本试验研究的要求。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

图3 粘结式锚具


 

以下是试验中需要特别考虑的内容: 1) 由于是筋材单向拉伸试验,筋材的轴线与仪器的中心之间的偏心对试验结果会有较大的影响,故特别设计了附加对中螺母,以保证拉伸力和筋材的轴线在一真线上; 2)为了防止筋材在伸入锚具时在锚具端部易发生应力集中导致过早失效破坏,在该区段采取增加纤维布层数的方法予以加强保护,如图4所示。

最后,制作完成后的SFCB试件见图5、图6。


钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

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1.2试验装置

由丁SFCB试件两端的粘结式锚具带有外螺牙,可以很方便地通过螺母、固定钢板及螺栓 MTS电液伺服疲劳试验机相连接(如图7所示)。本试验采用两套试验数据测量及采集系统, 套是MTS试验机自带的测量系统,通过试验机身的传感设备测量并采集试件两加载端之间的荷载和位移。第套试验数据采集系统如图8所示,其中试验过程中的复合筋张拉力通过力传感器测量,筋材的拉伸应变通过用LVDT双侧电子引伸仪(单侧电子引伸仪相比,能够消除筋材弯曲对拉伸应变测量的影响)测量,同时在SFCB试件中部两侧粘贴电阻式应变片与之校核,以上测试仪器均连接到TDS303静态应变测试仪上进行数据采集。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

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之所以采用两套试验测量系统,是为了测得试件单向拉伸试验的全过程曲线。由于在试验过程中将经历纤维断裂及钢筋断裂,为保护电子引伸计,需在纤维断裂前将其卸下,而纤维断裂时应变片也将火效,这样若仅采用第二套系统无法测得试验的全过程曲线。而若仅采用第套测量系统,在试验初期荷载和位移较小时测得的误差较大。采用两套测量系统,在小变形阶段,以第二套测量系统数据.为主,在大变形以及卸去电子引伸计后,以第套测量系统数据为主。另外,两套测量系统间可以相互校定,从而得到理想的试验全过程曲线。

1.3 试验过程与结果

试验过程中采用位移控制的加载方式。通过螺、钢板及螺栓将SFCB试件安装在MTS试验机后,以0.5mm/min的加载速度进行单轴静力加载。在加载初期,钢筋内芯和纤维外包覆层共同承担荷载,当拉伸应变约为0.002时开始发生屈服现象,表现为SFCB的应力水平随应变增加而提高的幅度减小,但仍持续且稳定地增加,即SFCB表现了较高的屈服后刚度(二次刚度)。此时钢筋内芯已经屈服,不能承担更高的荷载,增加的荷载主要由纤维外包覆层承担。随着荷载的增加,当试件中部的纤维外包覆层断裂失效时到达其承载力峰值,随着纤维断裂,其承载力迅速下降,此时,外荷载由屈服后的钢筋内芯承担, SFCB的承载力基本上不再增加。试件的破坏形式也比较理想,首先是试件中部的钢筋屈服,然后是屈服钢筋附近的纤维断裂,最后是纤维断裂破坏处附近区段内的钢筋被拉断。

试验过程中主要有以下现象:

1)表现出了明显且稳定的次刚度,从钢筋屈服、纤维断裂破坏到钢筋断裂,破坏过程有很明显的阶段性。


钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

2)破坏部位比较集中,纤维断裂和钢筋屈服、断裂都发生在一个相对集中的区段,而其他区段基本_上没有发生的纤维破坏以及纤维钢筋内芯刺离等现象,如图9所示。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

3)如图10所示,锚固孔口处的锚固胶没有明显变形和裂纹,锚固胶与筋材接触面没有胶体脱开及滑移现象,说明锚固效果理想。


2、 SFCB应力-应变关系曲线的计算

基于钢筋和纤维复合材料的应力-应变关系,根据材料的复合法则,可以求得SFCB的应力-应变关系。如图11所示,钢筋采川双折线弹塑性本构关系模型,纤维复合材料采用线弹性本构关系模型。从开始张拉到钢筋屈服为SFCB的应变区间I,其拉伸应力为σ1弹性模量为E1,以及SFCB的应变为£,其表达式如式(1),(2)所示。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

式中,

Es、As、£y分别为钢筋的弹性模量、横截面面积、屈服应变;

EpAF分别为连续纤维外包覆层的弹性模址、横截面面积:

  A为SFCB横截面总面积,A=As+AF 


钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能



式中,fy εy分别为钢筋的屈服应力、屈服应变;εF为连续纤维外包覆层的断裂应变。

最后,连续纤维外包覆层断裂到钢筋断裂为SFCB的应变区间III,其拉伸应力为σm,弹性模量率为Em,不考虑钢筋的强化作用,且由于此时连续纤维外包覆层己断裂,故计算SFCB的应力时不计入连续纤维外包覆层的横截面面积,则其表达式如式(5), (6)所示。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

式中,Exmax为钢筋的断裂应变。

将试验结果与j理论计算结果进行比较,图12为其中一个试件的应力-应变关系,表2为该试件的具体试验结果。

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

钢一连续纤维复合筋(SFCB)力学性能

SFCB的应力-应变关系曲线可以看出,试验结果中的SFCB屈服点和屈服前刚度都与理论计算吻合得较好,说明本文设计的试验方法能较好地测定SFCB的力学性能。但是,对于屈服后的刚度和极限应变,试验值和理论计算值还有一定的误差,其中屈服后刚度的试验值要高于理论计算值,而极限应变值的试验值则低于理论计算值,分析其原闪是由于纤维外包覆层在拉剪同时作用下发生破坏,因此未能达到其材料的拉伸极限应变,至于试验结果的二次刚度值比理论计算高的现象以及是否存在复合效应等拟在进一步的试验及理论研究中继续探讨。

 

3结论

本文针对钢-连续纤维复合筋(SFCB)这种新型增强材料的特点,设计了其单向拉伸试验装置,有效地解决了筋材试验中的对中问题及锚内区应力集中导致筋材失效破坏的问题。完成了系列SFCB单向拉伸试验,试验表明,其破坏特征理想,试验结果与理论计算符合得较好,证明这种测试方法能够较好地测定SFCB的力学性能,为进步系统研究SFCB的力学性能打下了基础。

 

参考文献: :

[1]吴智谍,吴刚,吕志涛.具们稳定二次刚度的钢一连续纤维仪介筋

混凝上抗震结构[P].国家发明专利:20061006

[2]罗云标,吴刚。灵智深,王燕华钢-连续纤维复介筋拉伸力学性能

试验研究[]力学与工程,2007, 213-218


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