CN104020065B - 一种机械式应力‑腐蚀耦合疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械式应力‑腐蚀耦合疲劳试验装置，包括底座、支架、电机、减速器、连杆、压头、试件和密闭腐蚀介质箱，所述底座上设置有支架，所述支架顶部中心设置有电机，所述电机通过减速器与连杆相连，所述连杆端部设置有压头，所述压头与试件相接触，所述压头与试件均通过盖子密闭在所述密封腐蚀介质箱内，所述连杆穿过所述盖子与所述压头接，所述盖子通过螺纹与所述密闭腐蚀介质箱相连，所述盖子上一端设有硬管，所述硬管上设有阀门。本发明扩展了试验的腐蚀介质种类，可模拟多种介质的试验环境；设备具有温度、压力控制功能，可进行0～80℃±2℃温度范围的试验；箱体保温体系使得试验温度波动小，精度高。

Description

一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置

技术领域

本发明涉及的是一种疲劳试验装置，具体涉及一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置。

背景技术

钢筋混凝土结构通常主要承受静载作用，但在实际工程中，还有许多结构如桥梁、吊车梁等结构，除了承受静载作用外，还因为承受重复循环荷载作用而发生疲劳破坏。结构的疲劳特性十分复杂，准确地识别出结构或者构件是否损伤，确定损伤的位置和程度，预测其疲劳寿命，这对于结构的整体安全性具有十分重要的意义。到目前为止，人们对混凝土多轴疲劳的研究尚不够广泛深入，只有如一侧约束另一侧循环受压疲劳、两轴受压疲劳、围压与轴压作用下圆柱体三轴疲劳以及圆筒的压剪疲劳，等几种情况，而且基本上都是常幅疲劳，对变幅的研究很少，对两轴和三轴受拉疲劳的研究目前还没有。大连理工大学对混凝土多轴波动拉和波动拉压疲劳性能的试验研究正在进行。对混凝土多轴疲劳试验研究较少的主要原因是混凝土多轴疲劳试验的难度比较大，一方面多轴疲劳试验系统的研制技术难度大、费用高，另一方面是试验中存在的几个关键技术问题。

目前市面上的机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置也存在一些问题：试验环境比较单一，不能适应多种介质的试验环境，而且其温度环境也比较难以控制，试验温度波动比较大，精度低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置，结构简单，试验环境广泛，可以应用于多种不同介质的试验环境，设备具备温度控制功能，而且箱体保温体系使得试验温度波动小，大大提高了试验结果的精确性。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置，包括底座、支架、电机、减速器、连杆、压头、试件和密封腐蚀介质箱，所述底座上设置有支架，所述支架顶部中心设置有电机，所述电机通过减速器与连杆相连，所述连杆端部设置有压头，所述压头与试件相接触，所述压头与试件均通过盖子密封在所述密封腐蚀介质箱内，所述连杆穿过所述盖子与所述压头接，所述盖子通过螺纹与所述密封腐蚀介质箱相连，所述盖子上一端设有硬管，所述硬管上设有阀门，所述硬管一端设有外螺纹连接口，所述密封腐蚀介质箱设置在底座上，所述密封腐蚀介质箱底部这有振动片，所述振动片通过导线连接有电机I，所述电机I位于所述底座内，所述密封腐蚀介质箱内设有压力传感器I、容量传感器和温度计，所述压力传感器I、容量传感器和温度计均通过导线连接有控制器，所述压头为带有压力传感器II的压头，所述的密封腐蚀介质箱内为液体腐蚀介质或气体腐蚀介质，所述密封腐蚀介质箱内壁黏贴有若干层抗腐蚀薄膜。

其中，所述的密封腐蚀介质箱与加热风机连接，风机具有温度控制功能(0～80℃±2℃)风机连接外界空气或气瓶(氮气、二氧化碳等)。

其中，所述的腐蚀介质箱外壁覆盖有保温层及加热带，加热带设置在腐蚀介质箱和保温层之间，所述加热带通过导线连接有电源，所述电源位于所述底座上。以保证箱体温度恒定。

其中，所述底座上设有控制屏，所述控制屏通过导线与所述电机I相连。

其中，所述保温层为石棉层。

本发明的有益效果如下：1.扩展了试验的腐蚀介质种类，可模拟多种介质的试验环境；

2.设备具有温度控制功能，可进行0～80℃±2℃温度范围的试验；

3.箱体保温体系使得试验温度波动小，精度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的密封腐蚀介质箱的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本具体实施实施例提供一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置，包括底座1、支架2、电机3、减速器4、连杆5、压头6、试件7和密封腐蚀介质箱8，所述底座1上设置有支架2，所述支架2顶部中心设置有电机3，所述电机3通过减速器4与连杆5相连，所述连杆5端部设置有压头6，所述压头6与试件7相接触，所述压头6与试件7均通过盖子密封在所述密封腐蚀介质箱8内，所述连杆5穿过所述盖子与所述压头6连接，所述盖子通过螺纹与所述密封腐蚀介质箱8相连，所述盖子上一端设有硬管14，所述硬管14上设有阀门15，所述硬管14一端设有外螺纹连接口，所述密封腐蚀介质箱8设置在底座1上，所述密封腐蚀介质箱8底部这有振动片10，所述振动片10通过导线连接有电机I 11，所述电机I位于所述底座1内，所述密封腐蚀介质箱8内设有压力传感器I 12、容量传感器13和温度计，所述压力传感器I12、容量传感器13和温度计均通过导线连接有控制器，所述压头6为带有压力传感器II的压头，所述的密封腐蚀介质箱8内为液体腐蚀介质或气体腐蚀介质，所述密封腐蚀介质箱8内壁黏贴有若干层抗腐蚀薄膜。

所述的密封腐蚀介质箱8与加热风机9连接，风机具有温度控制功能0～80℃±2℃风机连接外界空气或气瓶氮气、二氧化碳等。

所述的腐蚀介质箱8外壁覆盖有保温层17及加热带16，加热带16设置在腐蚀介质箱8和保温层17之间，所述加热带16通过导线连接有电源，所述电源位于所述底座1上。以保证箱体温度恒定。

所述底座1上设有控制屏，所述控制屏通过导线与所述电机I 11相连。

所述保温层17为石棉层。

本具体实施方式的工作原理：采用非常高刚度的四柱式结构支架，加载支架经过镀铬处理，液压活塞经过硬化处理并且具有很高的表面加工精度以保证试验机的最高性能，而且本具体实施方式扩展了试验的腐蚀介质种类，可模拟多种介质的试验环境；设备具有温度、压力控制功能，可进行0～80℃±2℃温度范围的试验；箱体保温体系使得试验温度波动小，精度高。

本具体实施可以通过硬管14连接充气泵或者抽气泵，从而改变密封腐蚀介质箱8内的压强和气体的浓度，压力传感器I 12将检测到的压力数值传送到控制器上，从而达到了压力的实时监控；容量传感器13用于检测密封腐蚀介质箱8内液体腐蚀介质的容量，从而可以根据需要调节液体腐蚀介质的容量，密封腐蚀介质箱8螺纹连接有盖子，内壁黏贴有若干层抗腐蚀薄膜，在清理时，只需要将盖子通过螺纹卸下，再将内层薄膜撕去即可，振动片10的设置，可以更加逼真的模拟外力所带来的伤害。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置，包括底座(1)、支架(2)、电机(3)、减速器(4)、连杆(5)、压头(6)、试件(7)和密封腐蚀介质箱(8)，其特征在于，所述底座(1)上设置有支架(2)，所述支架(2)顶部中心设置有电机(3)，所述电机(3)通过减速器(4)与连杆(5)相连，所述连杆(5)端部设置有压头(6)，所述压头(6)与试件(7)相接触，所述压头(6)与试件(7)均通过盖子密封在所述密封腐蚀介质箱(8)内，所述连杆(5)穿过所述盖子与所述压头(6)连接，所述盖子通过螺纹与所述密封腐蚀介质箱(8)相连，所述盖子上一端设有硬管(14)，所述硬管(14)上设有阀门(15)，所述硬管(14)一端设有外螺纹连接口，所述密封腐蚀介质箱(8)设置在底座(1)上，所述密封腐蚀介质箱(8)底部这有振动片(10)，所述振动片(10)通过导线连接有电机I(11)，所述电机I位于所述底座(1)内，所述密封腐蚀介质箱(8)内设有压力传感器I(12)、容量传感器(13)和温度计，所述压力传感器I(12)、容量传感器(13)和温度计均通过导线连接有控制器，所述压头(6)为带有压力传感器II的压头，所述的密封腐蚀介质箱(8)内为液体腐蚀介质或气体腐蚀介质，所述密封腐蚀介质箱(8)内壁黏贴有若干层抗腐蚀薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置，其特征在于，所述的密封腐蚀介质箱(8)与加热风机(9)连接。

3.根据权利要求1所述的一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置，其特征在于，所述的腐蚀介质箱(8)外壁覆盖有保温层(17)及加热带(16)，加热带(16)设置在腐蚀介质箱(8)和保温层(17)之间。

4.根据权利要求1所述的一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置，其特征在于，所述底座(1)上设有控制屏，所述控制屏通过导线与所述电机I(11)相连。

5.根据权利要求3所述的一种机械式应力-腐蚀耦合疲劳试验装置，其特征在于，所述保温层(17)为石棉层。