CN114689439A - 钢绞线力学性能试验用高低温试验装置的高低温试验方法 - Google Patents

钢绞线力学性能试验用高低温试验装置的高低温试验方法 Download PDF

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CN114689439A CN202210261592.7A CN202210261592A CN114689439A CN 114689439 A CN114689439 A CN 114689439A CN 202210261592 A CN202210261592 A CN 202210261592A CN 114689439 A CN114689439 A CN 114689439A
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管友海
刘欣
樊长琦
徐瑞
曲爽
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Abstract

钢绞线力学性能试验用高低温试验装置的高低温试验方法，包括有高温试验方法和低温试验方法，本发明的高低温实验装置将前夹头座和后固定横梁(8)及夹具放在高低温箱内，解决了夹具及加持部位在低温箱外的缺点，使整个试样(13)都在高低温实验箱内，符合国内检测时上下温差不超过(5)℃的标准。本发明提高了试验精度，大大提高了试验的效率，节约资源。

Description

钢绞线力学性能试验用高低温试验装置的高低温试验方法
技术领域
本发明是涉及钢绞线、索具和锚链等试样及构件的力学性能试验领域，尤其在-170℃至+100℃环境下的钢绞线力学性能试验用高低温试验装置的高低温试验方法。
背景技术
中国处于快速发展时期，基础建设工程范围扩大、要求提高，而钢绞线在基础建设项目上的使用率高，对钢绞线的力学性能也提出了较高的要求。
与此同时，市场上流通量和用量最大的预应力钢绞线在常温下强度高及松弛性能好，钢绞线在超低温环境下的力学性能与常温下的有所不同，在超低温环境下，钢材性能受温度影响，韧性降低，材料变脆，易发生脆性破坏。脆性破坏前塑性变形很小没有明显征兆，无法及时察觉和采取补救措施，个别重要构件的断裂常会引起结构连续倒塌，后果严重。基础建设项目在安全方面的考虑，承载重物能力的好坏和抗拉性能的高低十分重要，尤其是在低温环境下，超低温环境下力学性能的好坏关系到整个工程的安全程度，这就迫使对钢筋钢绞线低温性能的研究成为必然。
目前国内在超低温下研究钢绞线力学性能的相对较少，多数试验研究都是无法保证整体试样都在低温环境中，或实验设备大多操作繁琐，受外界其他因素影响较大。或多数设备降温速度太慢，导致低温箱内温度不均匀导致实验效果不够准确；或实验装备对钢绞线的夹紧和松开不容易控制，花费时间长，时效率低下。
发明内容
为了克服在进行超低温环境下的钢筋钢绞线力学性能试验时无法保证高低温箱内各处温度相等、导致产生实验误差，以及钢筋夹紧与松开和拉伸时温度变化等问题，本发明提供钢绞线力学性能试验用高低温试验装置的高低温试验方法，采用了送风循环系统，短时间确保箱内各处温度相等，减小实验误差；高低温箱体左右壁的中部开孔用于推送液压活塞及夹具连接件进出；夹具采用机械夹具，解决夹具及试件部分裸漏在外侧的问题，解决实验因素温度变化产生的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种钢绞线试件力学性能用高低温环境试验装置的高温试验方法，包括以下步骤：
步骤(1)，实验前，将高低温环境箱的上盖20打开，将前后固定横梁的拉杆打开，取下机械夹具11，将打好标距的试样13与机械夹具连接成一体结构，后将机械夹具11放回前后固定横梁，关闭拉杆，先施加10MPa的应力检查机械夹具与试件13是否加紧，后调整后固定横梁8和前移动横梁使钢绞线紧绷且负荷传感器4示数为零；挂上电子引伸计 26，关闭高低温环境箱上盖20，检查油缸1，制冷系统，加热系统和测控系统；准备试验；
步骤(2)，打开所有设备的电源，温度预设值输入单元用于设定高低温环境箱温度T，例如T＝100℃，温度传感器24实时监测试样13的温度，高低温环境箱温度未达到 100℃时，测控系统的铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝发热温度升高，螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力增大，使得高低温环境箱温度达到100℃；
步骤(3)，测控系统的铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝发热温度降低，螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力减小，直至高低温环境箱温度达到100℃并保持恒定；待三个测点的温度差小于5℃，铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝减少发热，螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力继续减小以维持拉伸试验过程中温度保持不变；
步骤(4)，活塞连杆移动液压缸控制开关用于控制油缸和活塞连杆的工作状态，活塞连杆6开始工作，在试样13上施加规定最小破断力10％的初始负荷，调整引伸计26读数到0点，然后加载到引伸计26达到1％，记录此时的伸长负荷为屈服力，当屈服强度确定后摘下引伸计26；后继续拉伸试验，直至试样13拉断，试验结束；负荷传感器测得失效拉力数值即为钢绞线抗拉强度；测最大力总伸长率Agt应取下钢绞线，测量已拉伸试验过的试验最长部分，测量区的范围选距离断裂处至少5d，距夹头至少为2.5d，按下列公式计算：
Figure BDA0003550656740000021
式中：L'u——测定Agt的断后标距；
L'0——测定Agt的原始标距；
步骤(5)，试验结束后，测控系统的活塞连杆移动液压缸控制开关用于活塞连杆的回缩，带动前移动横梁7移至原始位置，打开高低温环境箱体上盖20，开打前后固定横梁的连杆，取下机械夹具11，取下试样13；然后将机械夹具放回前后固定横梁内，关闭上盖，待下一次试验备用。
一种钢绞线试件力学性能用高低温环境试验装置的低温试验方法，包括以下步骤：
步骤(1)，实验前，将高低温环境箱的上盖20打开，将前后固定横梁的拉杆打开，取下机械夹具11，将打好标距的试样13与机械夹具连接成一体结构，后将机械夹具11放回前后固定横梁，关闭拉杆，先施加10MPa的应力检查机械夹具与试件13是否加紧，后调整后固定横梁8和前移动横梁使钢绞线紧绷且负荷传感器4示数为零；挂上电子引伸计 26，关闭高低温环境箱上盖20，检查油缸1，制冷系统，加热系统和测控系统；准备试验；
步骤(2)，打开所有设备的电源，温度预设值输入单元用于设定高低温环境箱温度T，例如T＝-170℃，温度传感器24实时监测试样13的温度，高低温环境箱温度未达到- 170℃时，测控系统的外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量变大，使得高低温环境箱温度达到-170℃；
步骤(3)，测控系统的外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量变小，直至高低温环境箱温度达到-170℃并保持恒定，待三个测点的温度差小于5℃，外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量继续减小以维持拉伸试验过程中温度保持不变；
步骤(4)，活塞连杆移动液压缸控制开关用于油缸和活塞连杆的工作状态，活塞连杆 6开始工作，在试样13上施加规定最小破断力10％的初始负荷，调整引伸计26读数到0点，然后加载到引伸计26达到1％，记录此时的伸长负荷为屈服力，当屈服强度确定后摘下引伸计26；后继续拉伸试验，直至试样13拉断，试验结束；负荷传感器测得失效拉力数值即为钢绞线抗拉强度；测最大力总伸长率Agt应取下钢绞线，测量已拉伸试验过的试验最长部分，测量区的范围选距离断裂处至少5d，距夹头至少为2.5d，按下列公式计算：
Figure BDA0003550656740000031
式中：L'u——测定Agt的断后标距；
L'0——测定Agt的原始标距；
步骤(5)，试验结束后，测控系统的活塞连杆移动液压缸控制开关用于活塞连杆的回缩，带动前移动横梁7移至原始位置，打开高低温环境箱体上盖20，开打前后固定横梁的连杆，取下机械夹具11，取下试样13；然后将机械夹具放回前后固定横梁内，关闭上盖，待下一次试验备用。
本发明和现有技术相比，其优点在于：
本发明的高低温实验装置将前夹头座和后固定横梁8及夹具放在高低温箱内，解决了夹具及加持部位在低温箱外的缺点，使整个试样13都在高低温实验箱内，符合国内检测时上下温差不超过5℃的标准。本发明提高了试验精度，大大提高了试验的效率，节约资源。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明俯视图；
图2为本发明侧视图；
图3-图4为本发明型高低温环境装置的使用状态示意图；
图5为本发明高低温环境装置的电路逻辑结构示意图；
图6为本发明的低温试验操作流程图；
图7为本发明的高温试验操作流程图。
图中：油缸1，前封板2，主框架3，负荷传感器4，球铰机构4，活塞连杆6，移动横梁7，后固定横梁8，后封板10，机械夹头11，底脚12，试样13，前进氮管1401，后进氮管1402，低温风道15，液氮喷嘴16，上进风道1701，下进风道1702，高温风道18，高温风喷射口19，上盖20，滑轮21，导轨22，前出风口23，磁吸温度传感器24，温度传感器导线25。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本发明公开的示例性实施例，然而应当理解，本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。
一种钢绞线试件力学性能用高低温环境试验装置的高温试验方法，包括以下步骤：
步骤(1)，实验前，将高低温环境箱的上盖20打开，将前后固定横梁的拉杆打开，取下机械夹具11，将打好标距的试样13与机械夹具连接成一体结构，后将机械夹具11放回前后固定横梁，关闭拉杆，先施加10MPa的应力检查机械夹具与试件13是否加紧，后调整后固定横梁8和前移动横梁使钢绞线紧绷且负荷传感器4示数为零；挂上电子引伸计 26，关闭高低温环境箱上盖20，检查油缸1，制冷系统，加热系统和测控系统；准备试验；
步骤(2)，打开所有设备的电源，温度预设值输入单元用于设定高低温环境箱温度T，例如T＝100℃，温度传感器24实时监测试样13的温度，高低温环境箱温度未达到 100℃时，测控系统的铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝发热温度升高，螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力增大，使得高低温环境箱温度达到100℃；
步骤(3)，测控系统的铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝发热温度降低，螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力减小，直至高低温环境箱温度达到100℃并保持恒定；待三个测点的温度差小于5℃，铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝减少发热，螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力继续减小以维持拉伸试验过程中温度保持不变；
步骤(4)，活塞连杆移动液压缸控制开关用于控制油缸和活塞连杆的工作状态，活塞连杆6开始工作，在试样13上施加规定最小破断力10％的初始负荷，调整引伸计26读数到0点，然后加载到引伸计26达到1％，记录此时的伸长负荷为屈服力，当屈服强度确定后摘下引伸计26；后继续拉伸试验，直至试样13拉断，试验结束；负荷传感器测得失效拉力数值即为钢绞线抗拉强度；测最大力总伸长率Agt应取下钢绞线，测量已拉伸试验过的试验最长部分，测量区的范围选距离断裂处至少5d，距夹头至少为2.5d，按下列公式计算：
Figure BDA0003550656740000051
式中：L'u——测定Agt的断后标距；
L'0——测定Agt的原始标距；
步骤(5)，试验结束后，测控系统的活塞连杆移动液压缸控制开关用于活塞连杆的回缩，带动前移动横梁7移至原始位置，打开高低温环境箱体上盖20，开打前后固定横梁的连杆，取下机械夹具11，取下试样13；然后将机械夹具放回前后固定横梁内，关闭上盖，待下一次试验备用。
一种钢绞线试件力学性能用高低温环境试验装置的低温试验方法，包括以下步骤：
步骤(1)，实验前，将高低温环境箱的上盖20打开，将前后固定横梁的拉杆打开，取下机械夹具11，将打好标距的试样13与机械夹具连接成一体结构，后将机械夹具11放回前后固定横梁，关闭拉杆，先施加10MPa的应力检查机械夹具与试件13是否加紧，后调整后固定横梁8和前移动横梁使钢绞线紧绷且负荷传感器4示数为零；挂上电子引伸计 26，关闭高低温环境箱上盖20，检查油缸1，制冷系统，加热系统和测控系统；准备试验；
步骤(2)，打开所有设备的电源，温度预设值输入单元用于设定高低温环境箱温度T，例如T＝-170℃，温度传感器24实时监测试样13的温度，高低温环境箱温度未达到- 170℃时，测控系统的外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量变大，使得高低温环境箱温度达到-170℃；
步骤(3)，测控系统的外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量变小，直至高低温环境箱温度达到-170℃并保持恒定，待三个测点的温度差小于5℃，外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量继续减小以维持拉伸试验过程中温度保持不变；
步骤(4)，活塞连杆移动液压缸控制开关用于油缸和活塞连杆的工作状态，活塞连杆 6开始工作，在试样13上施加规定最小破断力10％的初始负荷，调整引伸计26读数到0点，然后加载到引伸计26达到1％，记录此时的伸长负荷为屈服力，当屈服强度确定后摘下引伸计26；后继续拉伸试验，直至试样13拉断，试验结束；负荷传感器测得失效拉力数值即为钢绞线抗拉强度；测最大力总伸长率Agt应取下钢绞线，测量已拉伸试验过的试验最长部分，测量区的范围选距离断裂处至少5d，距夹头至少为2.5d，按下列公式计算：
Figure BDA0003550656740000061
式中：L'u——测定Agt的断后标距；
L'0——测定Agt的原始标距；
步骤(5)，试验结束后，测控系统的活塞连杆移动液压缸控制开关用于活塞连杆的回缩，带动前移动横梁7移至原始位置，打开高低温环境箱体上盖20，开打前后固定横梁的连杆，取下机械夹具11，取下试样13；然后将机械夹具放回前后固定横梁内，关闭上盖，待下一次试验备用。
钢绞线试件力学性能用高低温环境试验装置，可以实现-170℃-+100℃的环境变化，包括框架支撑结构、制冷系统、加热系统，
其中：
框架支撑结构包括有主框架3、高低温环境试验箱；油缸1的活塞连杆6贯穿于高低温环境试验箱和主框架3，且活塞连杆6连接于球铰机构5；球铰机构5安装于前移动横梁 7的外侧；负荷传感器4安装在移动横梁7与球铰机构5之间；前移动横梁7和前夹头座、后固定横梁8之间为拉伸工作区域；前夹头座通过拉杆与前移动横梁7相连，形成施力框架；前夹头座与后固定横梁8之间为试验区域，夹具分别连接试样13两端；前封板2 与后固定横梁8通过主框架3连接形成受力框架。
制冷系统包括有外部氮源、前进氮管1401、后进氮管1402、低温风道15以及液氮喷嘴16；其中，高低温环境装置的内部后侧设置低温风道15，低温风道15的内侧设置有液氮喷嘴16，低温风道15的外侧分别连接于前进氮管1401和后进氮管1402；前进氮管 1401和后进氮管1402连接与外部氮源；外部液氮源包括两个100升液氮喷射系统，轮流提供液氮，完成低温试验过程。
加热系统包括有风机室10、上进风管1701、下进风管1702、高温风道18以及高温风喷射口19；其中，高低温环境箱的内部右侧上下还设置有高温风道18，高温风道18的内侧设置有高温风喷射口19，高温风道18的外侧分别连接于上进风管1701和下进风管 1702；上进风管1701和下进风管1702连接于风机室10；风机室10位于高低温环境箱的右侧，持续送风，以保证箱内温度均匀性满足要求；风机室10内部设置有加热组件，加热组件包括有呈螺旋状的铁铬铝电阻丝和螺旋桨式离心鼓风机，铁铬铝电阻丝通电后发热，通过螺旋桨式离心鼓风机，经过高温风道18向高低温环境箱内鼓风加热。
高低温环境箱还包括出风口23，出风口23设置于高低温环境箱的左侧。
优化的，主框架3采用型钢焊接结构，其中，主框架3包括有位于前侧的前封板2、位于两侧的左右框架、位于后侧的后封板9，前封板2、左右框架和后封板9整体组成呈长方体型的主框架3；主框架3整体位于高低温环境箱体的内部、且主框架3与高低温环境箱体通过底脚12连接成一体式结构。
优化的，前横梁上7通过球头球座机构5与活塞连杆6相连，活塞连杆6在油缸1液压的作用下带动施力框架运动，前夹头座7和后固定横梁8相对运动，从而将实验力施加到试样13上；连接件5为球铰机构，通过球头501和球座502相互卡合连接。
优化的，前移动横梁7与前夹头座通过导轮21支撑在导轨22上，并可由油缸1驱动沿导轨前后移动，移动速度由油缸1的伺服阀控制，通过限位开关来控制移动的极限位置。
优化的，低温试验夹具采用机械夹头，能使试件13加持部分位于在低温箱内，使试件 13整体能在低温环境中。
优化的，高低温环境装置还包括有测温元件，测温元件包括有温度传感器24和温度传感器导线25，温度传感器24采用磁吸式温度传感器，紧贴于试件13表面；温度传感器导线25从高低温环境箱贯穿伸出，并连接于测控系统。
优化的，高低温环境装置还包括有测控系统，测控系统包括有温度显示屏和PLC-CN30控制器，其中，温度显示屏通过温度传感器导线25连接于温度传感器24；PLC- CN30控制器包括有温度预设值输入单元、外部液氮源控制开关、铁铬铝电阻丝控制开关、螺旋桨式离心鼓风机控制开关、活塞连杆移动液压缸控制开关。
其中，温度预设值输入单元用于设定高低温环境箱温度；外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量大小；铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝发热温度和时间；螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力大小和时间；活塞连杆移动液压缸控制开关用于活塞连杆前进和回缩。
优化的，高低温环境箱包括有外壳、绝热保温材料和内壳，其中，外壳材料为喷涂处理的冷轧钢板，内壳材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢板，外壳和内壳之间设置的绝热保温材料为硅酸铝棉保温。
优化的，高低温环境箱和底脚12的连接处、观察窗5和高低温环境箱的连接处、活塞连杆6和高低温环境箱的连接处、前进氮管1401和高低温环境箱的连接处、后进氮管1402和高低温环境箱的连接处、上进风管1701和高低温环境箱的连接处、下进风管1702 和高低温环境箱的连接处、出风口23于高低温环境箱的连接处、上盖20与高低温环境箱内的连接处，均采用常规密封环或密封胶进行密封，减少高低温环境箱和外界的热交换。
优化的，高低温环境箱还包括观察窗，观察窗设置于上盖20的中部，便于观察试验过程；观察窗的规格100mm×100mm。
本发明的高低温实验装置将前夹头座和后固定横梁8及夹具放在高低温箱内，解决了夹具及加持部位在低温箱外的缺点，使整个试样13都在高低温实验箱内，符合国内检测时上下温差不超过5℃的标准。本发明提高了试验精度，大大提高了试验的效率，节约资源。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (2)

1.钢绞线试件力学性能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：
步骤(1)，实验前，将高低温环境箱的上盖(20)打开，将前后固定横梁的拉杆打开，取下机械夹具(11)，将打好标距的试样(13)与机械夹具连接成一体结构，后将机械夹具(11)放回前后固定横梁，关闭拉杆，先施加10MPa的应力检查机械夹具与试件(13)是否加紧，后调整后固定横梁(8)和前移动横梁使钢绞线紧绷且负荷传感器(4)示数为零；挂上电子引伸计(26)，关闭高低温环境箱上盖(20)，检查油缸(1)，制冷系统，加热系统和测控系统；准备试验；
步骤(2)，打开所有设备的电源，温度预设值输入单元用于设定高低温环境箱温度T，例如T＝100℃，温度传感器(24)实时监测试样(13)的温度，高低温环境箱温度未达到100℃时，测控系统的铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝发热温度升高，螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力增大，使得高低温环境箱温度达到100℃；
步骤(3)，测控系统的铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝发热温度降低，螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力减小，直至高低温环境箱温度达到100℃并保持恒定；待三个测点的温度差小于5℃，铁铬铝电阻丝控制开关用于控制铁铬铝电阻丝减少发热，螺旋桨式离心鼓风机控制开关用于控制螺旋桨式离心鼓风机风力继续减小以维持拉伸试验过程中温度保持不变；
步骤(4)，活塞连杆移动液压缸控制开关用于控制油缸和活塞连杆的工作状态，活塞连杆(6)开始工作，在试样(13)上施加规定最小破断力10％的初始负荷，调整引伸计(26)读数到0点，然后加载到引伸计(26)达到1％，记录此时的伸长负荷为屈服力，当屈服强度确定后摘下引伸计(26)；后继续拉伸试验，直至试样(13)拉断，试验结束；负荷传感器测得失效拉力数值即为钢绞线抗拉强度；测最大力总伸长率Agt应取下钢绞线，测量已拉伸试验过的试验最长部分，测量区的范围选距离断裂处至少5d，距夹头至少为2.5d，按下列公式计算：
Figure FDA0003550656730000011
式中：L'u——测定Agt的断后标距；
L'0——测定Agt的原始标距；
步骤(5)，试验结束后，测控系统的活塞连杆移动液压缸控制开关用于活塞连杆的回缩，带动前移动横梁(7)移至原始位置，打开高低温环境箱体上盖(20)，开打前后固定横梁的连杆，取下机械夹具(11)，取下试样(13)；然后将机械夹具放回前后固定横梁内，关闭上盖，待下一次试验备用。
2.钢绞线试件力学性能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：
步骤(1)，实验前，将高低温环境箱的上盖(20)打开，将前后固定横梁的拉杆打开，取下机械夹具(11)，将打好标距的试样(13)与机械夹具连接成一体结构，后将机械夹具(11)放回前后固定横梁，关闭拉杆，先施加10MPa的应力检查机械夹具与试件(13)是否加紧，后调整后固定横梁(8)和前移动横梁使钢绞线紧绷且负荷传感器(4)示数为零；挂上电子引伸计(26)，关闭高低温环境箱上盖(20)，检查油缸(1)，制冷系统，加热系统和测控系统；准备试验；
步骤(2)，打开所有设备的电源，温度预设值输入单元用于设定高低温环境箱温度T，例如T＝-170℃，温度传感器(24)实时监测试样(13)的温度，高低温环境箱温度未达到-170℃时，测控系统的外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量变大，使得高低温环境箱温度达到-170℃；
步骤(3)，测控系统的外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量变小，直至高低温环境箱温度达到-170℃并保持恒定，待三个测点的温度差小于5℃，外部液氮源控制开关用于控制外部液氮源的进量继续减小以维持拉伸试验过程中温度保持不变；
步骤(4)，活塞连杆移动液压缸控制开关用于油缸和活塞连杆的工作状态，活塞连杆(6)开始工作，在试样(13)上施加规定最小破断力10％的初始负荷，调整引伸计(26)读数到0点，然后加载到引伸计(26)达到1％，记录此时的伸长负荷为屈服力，当屈服强度确定后摘下引伸计(26)；后继续拉伸试验，直至试样(13)拉断，试验结束；负荷传感器测得失效拉力数值即为钢绞线抗拉强度；测最大力总伸长率Agt应取下钢绞线，测量已拉伸试验过的试验最长部分，测量区的范围选距离断裂处至少5d，距夹头至少为2.5d，按下列公式计算：
Figure FDA0003550656730000031
式中：L'u——测定Agt的断后标距；
L'0——测定Agt的原始标距；
步骤(5)，试验结束后，测控系统的活塞连杆移动液压缸控制开关用于活塞连杆的回缩，带动前移动横梁(7)移至原始位置，打开高低温环境箱体上盖(20)，开打前后固定横梁的连杆，取下机械夹具(11)，取下试样(13)；然后将机械夹具放回前后固定横梁内，关闭上盖，待下一次试验备用。
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CN115235869A (zh) * 2022-07-22 2022-10-25 中国石油大学(华东) 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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