CN109709032B - 一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，包括气体发射装置、发射炮管、子弹、圆柱形套筒、炮管支座、霍普金森导轨、试件支座、传力板、传力钢筋、圆螺母和数据采集系统。发射装置与发射炮管连为一体，通过炮管支座固定在霍普金森导轨上，子弹与圆柱形套筒放置于发射炮管内。本发明操作方便，结构简单，可靠性好，利用霍普金森压杆试验装置原有的发射装置即可完成动态粘结性能测试实验。
Description
技术领域
本发明涉及材料动态性能测试设备领域，尤其涉及一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置。
背景技术
钢筋混凝土结构可以充分发挥钢筋抗拉性能较好、混凝土抗压性能较好的优势，因此自从发明以来已在工程建设界得到了广泛的应用，目前我国绝大部分建筑均为钢筋混凝土结构。钢筋与混凝土之间的粘结力是钢筋与混凝土能够共同工作，协同变形的基础和前提，然而随着钢筋混凝土结构服役时间的增长，钢筋与混凝土之间经常会发生粘结退化的现象，会使结构的性能降低，因此钢筋混凝土结构中的钢筋与混凝土之间的粘结滑移问题对于工程实践来说具有十分重要的意义。
目前人们采用的试验装置能够较好测量静载下钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系，然而随着结构面临的冲击、爆炸等动荷载越来越多，亟需相应的装置来测量动荷载作用下钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系。专利文献“一种适用于霍普金森压杆的钢筋拉拔试验装置”(CN 103134750 A）能够实现在冲击荷载下钢筋与混凝土之间的粘结滑移性能研究，但该装置结构复杂，同时需要在入射杆与连接件之间涂抹胶水，使得后期去除入射杆上残余胶水较为困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，可以直接在现有的霍普金森杆试验装置上进行钢筋与混凝土动态粘结性能的试验。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，其特征在于包括气体发射装置、发射炮管、子弹、发射套筒、炮管支座、霍普金森导轨、试件支座、传力板、传力钢筋和数据采集系统；发射装置与发射炮管连为一体，发射炮管固定在霍普金森导轨上，子弹与发射套筒放置于发射炮管内；在发射炮管外，在发射套筒的射击轨迹上设置所述传力板，试件支座处在反传力板和发射炮管之间，所述试件支座的外形满足发射套筒能从其外围穿过，所述发射套筒和试件支座之间具有避让配合，使发射套筒能从外围穿过试件支座撞击传力板且在接触传力板后还能继续向前运动试件钢筋的锚固长度；所述传力钢筋的一端和传力板连接，另一端和数据采集系统中荷载传感器连接，荷载传感器还具有和试件钢筋、传力钢筋连接的结构。
进一步地，所述发射套筒为圆柱形套筒。
进一步地，所述的试件支座包括反力板、水平板、底部连接槽、处在水平板和底部连接槽之间的中间竖直板，底部连接槽的槽壁上设螺纹孔，通过在螺纹孔中旋入螺栓直至紧固实现试件支座与霍普金森导轨的固定；反力板和水平板的尺寸满足能让发射套筒水平穿过的条件，所述发射套筒与所述中间竖直板之间具有所述避让配合；反力板上设有供试件钢筋穿过的槽或孔，水平板上开设有孔，所述孔距反力板的距离大于试件在霍普金森导轨方向上的长度，用于穿过位移计与信号处理系统之间连接的导线。
进一步地，所述的数据采集系统包括荷载传感器、位移计、位移计固定架、信号处理系统。
进一步地，所述的子弹为圆柱体，直径与发射炮管的内直径相同，子弹在进行试验之前推入发射炮管的最内端，利用发射装置产生的气压差推动子弹发射撞击发射套筒，发射套筒在进行试验之前其外端与发射炮管的发射口端对齐。
进一步地，所述的发射套筒外直径与发射炮管的内直径相同，在侧壁上开有与轴线平行的水平槽，所述水平槽和试件支座的中间竖直板形成所述避让配合，在进行试验前将水平槽旋转至整个发射套筒的最底端，使得发射套筒射击运动的过程中试件支座中的中间竖直板位于水平槽内，发射套筒的质量大于子弹的质量，因此根据动量定理子弹在撞击圆柱形套筒后将反向运动。
进一步地，所述的传力板为正方形板，边长与发射炮管外直径相同。在传力板的中心处开有孔用于穿过传力钢筋，并用在传力板的前侧面外的螺帽与传力钢筋连接。
进一步地，试验前将试件放于试件支座的水平板上，紧靠试件支座的反力板，试件钢筋后端与位移计相接触，试件钢筋前端穿过试件支座中反力板上的孔或槽与荷载传感器的后端螺纹连接，传力钢筋与荷载传感器螺的前端纹连接。
由于采用本发明的技术方案，本发明结构简单，操作简单且容易，可以直接在现有的霍普金森杆试验装置上进行钢筋与混凝土动态粘结性能的试验。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是本发明的试件支座的三维结构示意图。
图4是本发明的圆柱形套筒三维结构示意图。
图中：1、气体发射装置，2、发射炮管，3、子弹，4、圆柱形套筒，4-1、水平槽，5、炮管支座，6、霍普金森导轨，7-1、螺栓，7-2、反力板，7-3、竖直槽，7-4、水平板，7-5、圆孔，7-6、中间竖直板，7-7、底部连接槽，8、试件，9、传力钢筋，10、圆螺母，11、传力板，12、荷载传感器，13、位移计，14、试件钢筋，15、位移计固定架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体的阐述。
一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，包括气体发射装置1、发射炮管2、子弹3、作为发射套筒的圆柱形套筒4、炮管支座5、霍普金森导轨6、试件支座、传力板11、传力钢筋9和数据采集系统。气体发射装置1与发射炮管2连为一体，并通过炮管支座5固定在霍普金森导轨6上，子弹3与圆柱形套筒4放置于发射炮管2内，气体发射装置1可以是压缩气体的喷射装置，其喷射口位于发射炮管内。
所述的试件支座包括反力板7-2、水平板7-4、中间竖直板7-6和底部连接槽7-7，底部连接槽的两侧槽壁上均设有两个螺纹孔，通过在螺纹孔中旋入螺栓7-1实现试件支座与霍普金森导轨6的固定。反力板7-2和水平板7-4的尺寸满足能让圆柱形套筒4水平穿过的条件，反力板7-2上设有竖直槽7-3，可针对不同尺寸的试件8进行试验，水平板7-4上开设有圆孔7-5，圆孔7-5距反力板7-2的距离大于试件8在霍普金森导轨6方向上的长度，用于穿过位移计13与信号处理系统之间连接的导线。
所述的数据采集系统包括荷载传感器12、位移计13、位移计固定架15、信号处理系统。
所述的子弹3直径与发射炮管2的内直径相同，子弹3在进行试验之前推入发射炮管2的最内端，利用发射装置1产生的气压差推动子弹3发射撞击圆柱形套筒4，圆柱形套筒4在进行试验之前使圆柱形套筒4的最右端与发射炮管2的最右端对齐。
所述的圆柱形套筒4外直径与发射炮管2的内直径相同，在侧壁上开有一条与轴线平行的水平槽4-1，水平槽4-1与所述中间竖直板形成避让配合，水平槽4-1的长度大于试件支座最左端至传力板11最左端的距离D与试件钢筋14在试件8中的锚固长度之和。水平槽4-1的宽度大于试件支座中中间竖直板7-6的厚度，在进行试验前将水平槽4-1旋转至整个圆柱形套筒4的最底端，使得圆柱形套筒4向右运动的过程中试件支座中的中间竖直板7-6位于水平槽4-1内，圆柱形套筒4的质量大于子弹3的质量，因此根据动量定理子弹3在撞击圆柱形套筒4后将反向运动。
所述的传力板11为正方形板，边长与发射炮管2的外直径相同。在传力板11的中心处开有圆孔用于穿过传力钢筋9，圆螺母10处在传力板的前侧面外并与传力钢筋连接，圆孔的直径小于圆螺母10的外径。
试验前将试件8放于试件支座的水平板7-4上，紧靠反力板7-2，试件钢筋14左端与位移计13相接触，试件钢筋14右端穿过试件支座中反力板7-2上的竖直槽7-3与荷载传感器12螺纹连接，传力钢筋9上套设圆螺母10及传力板11，传力钢筋9左端与荷载传感器12螺纹连接。
进行试验时，在发射装置1产生的气压差的作用下推动子弹3向右移动，与圆柱形套筒4撞击后使圆柱形套筒4向右移动，子弹3向左反向运动，圆柱形套筒4向右运动的过程中撞击传力板11，经传力钢筋9、荷载传感器12将冲击拉力传递至试件钢筋14，荷载传感器12和位移计13分别记录下荷载信号及位移信号并传输至信号处理系统进行处理。
以上所述仅为发明的具体实施案例，本发明的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，其特征在于包括气体发射装置、发射炮管、子弹、发射套筒、炮管支座、霍普金森导轨、试件支座、传力板、传力钢筋和数据采集系统；发射装置与发射炮管连为一体，发射炮管固定在霍普金森导轨上，子弹与发射套筒放置于发射炮管内；在发射炮管外，在发射套筒的射击轨迹上设置所述传力板，试件支座处在传力板和发射炮管之间，所述试件支座的外形满足发射套筒能从其外围穿过，所述发射套筒和试件支座之间具有避让配合，使发射套筒能从外围穿过试件支座撞击传力板且在接触传力板后还能继续向前运动试件钢筋的锚固长度；所述传力钢筋的一端和传力板连接，另一端和数据采集系统中荷载传感器连接，荷载传感器还具有和试件钢筋、传力钢筋连接的结构。
2.如权利要求1所述的一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，其特征在于所述发射套筒为圆柱形套筒。
3.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，其特征在于：所述的试件支座包括反力板、水平板、底部连接槽、处在水平板和底部连接槽之间的中间竖直板，底部连接槽的槽壁上设螺纹孔，通过在螺纹孔中旋入螺栓直至紧固实现试件支座与霍普金森导轨的固定；反力板和水平板的尺寸满足能让发射套筒水平穿过的条件，所述发射套筒与所述中间竖直板之间具有所述避让配合；反力板上设有供试件钢筋穿过的槽或孔，水平板上开设有孔，水平板上开设的孔距反力板的距离大于试件在霍普金森导轨方向上的长度，用于穿过位移计与信号处理系统之间连接的导线。
4.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，其特征在于：所述的数据采集系统包括荷载传感器、位移计、位移计固定架、信号处理系统。
5.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，其特征在于：所述的子弹为圆柱体，直径与发射炮管的内直径相同，子弹在进行试验之前推入发射炮管的最内端，利用发射装置产生的气压差推动子弹发射撞击发射套筒，发射套筒在进行试验之前其外端与发射炮管的发射口端对齐。
6.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，其特征在于：所述的发射套筒外直径与发射炮管的内直径相同，在侧壁上开有与轴线平行的水平槽，所述水平槽和试件支座的中间竖直板形成所述避让配合，在进行试验前将水平槽旋转至整个发射套筒的最底端，使得发射套筒射击运动的过程中试件支座中的中间竖直板位于水平槽内，发射套筒的质量大于子弹的质量。
7.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，其特征在于：所述的传力板为正方形板，边长与发射炮管外直径相同； 在传力板的中心处开有圆孔用于穿过传力钢筋，圆螺母处在传力板的前侧面外并与传力钢筋连接，圆孔的直径小于圆螺母的外径。
8.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森压杆发射装置的动态粘结性能测试装置，其特征在于：试验前将试件放于试件支座的水平板上，紧靠试件支座的反力板，试件钢筋后端与位移计相接触，试件钢筋前端穿过试件支座中反力板上的孔或槽与荷载传感器的后端螺纹连接，传力钢筋与荷载传感器螺的前端纹连接。
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Families Citing this family (1)
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101504326A (zh) * | 2009-03-10 | 2009-08-12 | 湖南大学 | 一种压差发射式多直径分离式霍普金森拉压一体杆 |
Family Cites Families (8)
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| KR20130034321A (ko) * | 2011-09-28 | 2013-04-05 | 한국건설기술연구원 | Ｓｈｔｂ를 이용한 콘크리트 인장 시험 장치 및 방법 |
| CN103134750A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-06-05 | 河海大学 | 一种适用于霍普金森压杆的钢筋拉拔试验装置 |
| CN103163037B (zh) * | 2013-02-07 | 2015-04-29 | 中国科学院力学研究所 | 一种基于霍普金森压杆加载技术的高速约束切削实验装置 |
| CN103645133B (zh) * | 2013-11-19 | 2015-10-21 | 河海大学 | 一种测定钢筋与砼粘结性能的液压固定装置 |
| CN106768772B (zh) * | 2016-11-09 | 2019-04-09 | 中南大学 | 一种研究锚杆动力响应的装置及其试验方法 |
| CN107238568A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-10-10 | 浙江大学 | 基于锈蚀与疲劳荷载耦合影响的钢筋混凝土粘结滑移性能的测试方法及加载装置 |
| CN107340229A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-10 | 中国矿业大学 | 一种测试煤岩体动力学特性的实验装置及方法 |
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|---|---|---|---|---|
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