压力试验机自身位移的简单确定

作者:未知

  摘   要:压力试验机又被称为电子压力试验机,它的作用主要是在对于生产材料(塑料、管材、橡胶、电线电缆、金属丝、纸质箱子)的物理性能测定。WAW-1000C,WHY-3000以及YAW-J5000F三种压力试验机的自身位移量的确定是由一系列单轴抗压试验完成的,这些单轴抗压试验是由不同的标准钢试件及普通混凝土试件完成的,通过一系列测定,得到了试件的单轴应力-应变曲线。
  关键词:压力试验机  位移确定  单轴抗压试验  应力-应变曲线
  中图分类号:TH87                                  文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)02(c)-0086-02
  混凝土材料力学性能试验整个过程对于材料强度试验曲线以及材料的弹性模量要求较高,是为了试验条件的准确性及位移的最真实测量数据。
  1  试验内容
  一般的力学性能试验机是不会配备精密的位移传感器的,因此普通力学性能试验机通过一系列单轴抗压试验得到的荷载-位移关系曲线不能准确反映实际关系,得到的位移不能真实地直接反映试件本身的位移,因为这个位移中包含试验机本身的位移量,这个位移量是由试验机的刚度造成的。因此混凝土的力学相关性能试验也会受到一定程度的限制,导致实验结果不准确。一旦应用了位移传感器,则通道数量也相应增加,那么现有的试验机采集软件设备结构也需要一并修改完善,同时试验机的成本也会有一定程度的增加;另外的方案是利用试验机上下两个压板相耦联的方式,通过位移计来计算试验机的位移量,但是受到机器开关的保护,改造后的试验机的两个压板不能完全耦联,耦联难度也较高,除此以外,位移计的装配位置的确定也是一大难点。目前来说,最简单有效的实行方法是将电阻应变片直接贴在试件上,这是测定侧了应力-应变的常用方法,但是这种方法有一定的缺陷,就是每次试验都需要用到电阻应变片,数据的采集工作也需要依靠应变采集软件和采集设备。基于以上情况,找到一种简单易实施的方法检测试验机在一定荷载作用下的自身位移,从而确保得到准确可靠的荷载-位移关系曲线,在这样的条件下滤过试验机自身产生的位移量,就能得到试件的真实应力-应变关系曲线,不仅能简化试验过程,减少繁琐的试验步骤,还能对试验机的刚度进行评测。在这种迫切的想法驱使下,采用不同尺侧的标准Q235钢试件和普通的自密实混凝土试件,对WAW-1000C,WHY-300以及YAW-J5000F三种压力试验机采取单轴抗压试验,可以得到这三种试验机的自身位移量以及普通自密实混凝土的单轴抗压强度-本构关系曲线,这些有效数据的取得将会为相关领域的研究人员提供新的思路。
  确定压力试验机的自身位移试验内容包括试验方式、试验步骤和试验结果,下面将详细介绍试验内容。
  1.1 试验方式
  选择70mm自密实混凝土立方体钢制试件、100mm自密实混凝土立方体钢制试件、150mm自密实混凝土立方体钢制试件、200mm自密实混凝土立方体钢制试件、300mm自密实混凝土立方体钢制试件以及400mm自密实混凝土立方体钢制试件的C20强度2组-3组进行试验设计,通过位移量控制加载程度,WAW-1000C的试验机上放置70mm自密实混凝土立方体钢制试件、100mm的自密实混凝土立方体试件,WHY-3000的试验机上放置150mm自密实混凝土立方体试件,YAW-J5000F的试验机上放置200mm自密实混凝土立方体钢制试件、300mm自密实混凝土立方体钢制试件、400mm的自密实混凝土立方体试件。试验的同时需要选择与自密实混凝土立方体试件截面一样的Q235钢制试件,采用标准Q235钢制试件的应力-应变曲线确定一定条件下的试验机位移量。WAW-1000C试验机位移量的确定是运用70mm自密实混凝土立方体钢制试件、100mm自密实混凝土立方体钢制试件完成的;鉴于150mm自密实混凝土立方体钢制试件、200mm自密实混凝土立方体钢制试件、300mm自密实混凝土立方体钢制试件、400mm的自密实混凝土立方体试件很难在市场上寻得,因此这次试验选用的是150mm×150mm×100mm的钢制试件,WHY-3000的试验机位移量是运用150mm×150mm×100mm的自密实混凝土立方体钢制试件确定得到的。YAW-J5000F试验机的位移量是通过采用200mm×200mm×100mm的自密实混凝土立方体钢制试件完成的。
  1.2 试验步骤与试验结果
  将三种不同尺寸的Q235自密实混凝土立方体钢制试件在相对应的试验机上试验后,利用位移量调控加载性能,从而得到一条自密实混凝土立方体钢制试件的荷载-位移曲线,这条曲线的位移的包括试验机自身位移的自密实混凝土立方体钢制试件位移。
  将普通Q235钢单轴抗压力-应变曲线的上升曲线定位标准曲线,将相同级别的荷载作用应用到试验机当中,同时能够得到一条自密实混凝土立方体钢制试件的荷载曲线,将该条荷载曲线和普通Q235钢单轴抗压力-应变曲线的上升曲线,即标准曲线进行对比研究,然后将总位移量减去标准曲线的位移量,从而得到试验机的位移量。
  将三种不同尺寸的Q235自密实混凝土立方体钢制试件在相对应的试验机上试验后,利用位移量调控加载性能,从而得到一条自密实混凝土立方体钢制试件的荷载-位移曲线,将所得位移减去试验机自身位移,从而得到自密实混凝土立方体钢制试件真正荷载-位移曲线。
  将试验所得结果进行分析探讨,并验证试验结果,这项试验的试验过程中仍需要另外一组150mm的自密实混凝土立方体钢制试件,将横向以及纵向的电阻应变片贴到自密实混凝土立方体钢制试件上,在WHY-3000试验机继续进行试验相关操作,通过一定型号的配有先进采集系统的静态应变采集装置进行数据采集,试验结果将会是一条荷载-位移曲线,将这条荷载-位移曲线和用了相同尺寸自密实混凝土立方体钢制试件直接抗压试验除去是压机位移后的荷载-位移曲线进行对分研究,分析探讨两者之间的吻合程度,结果显示两条曲线的吻合程度非常高。
  2  结语
  在Q235钢抗压应力-应变曲线当作标准曲線的前提下,我们可以利用较为简单的方式方法推测压力试验机的自身位移大小,这样就能在没有位移传感器作为辅助的条件下,也能在普通的压力试验机上得到所测量材料的单轴强度-本构全程试验曲线,同时这样的方法也能获得弹性模量的参数,使得这两种结果的诞生成为较大的突破。
  运用简单的方法测定不同型号和不同性能的压力试验机的自身位移,是对其真实性能的最好评价方式。这种测试在力学性能试验中具有重要的评价意义,规避了繁琐复杂的测定方法的不稳定性,利用较为简单的材料和简单的操作方式就能得到相对准确的数据,大大增加了测试的便捷性和经济性。测试的结果具有很大的实用性和实际意义,不光对于作者所在领域的压力试验机研究方面做出了一定的贡献,也对我国迅速发展壮大的大环境下的科学技术手段有了新的改革思路,为我国压力试验机研究提供了帮助。
  参考文献
  [l] 张念生.万能材料试验机在不同工况下的内力分析[J].试验技术与试验机,2018(2):67-68.
  [2] 高原.材料试验机力值校准方法的比较[J].计量、测试与校准,2018,2 8(2):30-31.
  [3] 中国建筑科学研究院.GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准 [S].北京:中国建筑工业出版社,2017.
  [4] 中华人民共和国建设部.GB50017-2003钢结构设计规范[S].北京:中国计划出版社,2016
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