一種智能筋端部加壓模具的製作方法
2024-02-19 13:41:15
專利名稱：一種智能筋端部加壓模具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種加壓試驗的模具，特別是涉及一種FBG-FRP智能筋及其他FRP筋 加壓試驗的模具，在試驗中可以保證筋完全軸心受壓，並且防止端部出現受壓破壞的加壓 模具。
背景技術：
目前，隨著複合材料在建築結構中的不斷應用，對FRP筋的研究也越來越深入。在 FRP筋的研究中，很大程度上都是對FRP筋的抗拉性能進行研究，而對其抗壓性能通常忽略 不予研究。同時，因為FRP筋為脆性材料，在對FRP筋進行加壓試驗時，如果直接將FRP筋 安裝在試驗機夾頭上，則在FRP筋達到極限抗壓強度之前，試件的端部由於應力集中將先 於筋發生破壞。另外在此加壓方式中，也不能保證FRP筋完全軸心受壓，很難得到準確的結^ o一般在進行筋的拉壓試驗時，通常是在筋表面粘貼應變片的方法來採集數據。為 了準確的測得GFRP筋在加壓過程中應變變化，設計生產了 FBG-GFRP智能筋。在GFRP筋 的拉擠過程中，將光纖光柵(FBG)放入集束盤正中孔，隨纖維束一起與樹脂固化成型，生產 出FBG-GFRP智能筋。FBG能間斷的採集數據而不需要任何重新標定，置於智能筋的軸心位 置，可以準確採集筋軸心位置的應變情況，與表面粘貼應變片的試驗方式相比較，這種方法 採集的數據更為準確實時。
發明內容
本發明的目的在於提供一種端部加壓模具，該模具不僅能通過光纖跳線收集到較 為準確的試驗數據，同時還可以應用在其他筋的受壓試驗中，保證筋加壓過程中完全軸心 受壓，另外還可以避免加壓過程中筋的端部由於應力集中而發生破壞。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種智能筋端部加壓模具，該模具為在受壓端部設計的模具，底座加工凹槽，上下 兩個鐵製套筒置於底座凹槽，並保證垂直於底座；兩個套筒靠近底座處都開有小孔，引出跳 線；套筒內設置三個鍵槽，與楔形鍵結合使筋的完全軸心受壓；內部填充有膠。所述的一種智能筋端部加壓模具，在鐵製底座中心加工圓形凹槽，將鐵製套筒放 置在凹槽內，該鐵製套筒孔徑略大于于智能筋，套筒內壁開有三個鍵槽，一端靠近底部處開 有小孔，把FRP筋插入套筒內。所述的一種智能筋端部加壓模具，光纖跳線由套筒底部的小孔中引出，在填充膠 完全固化之前，將三個楔形鍵沿筋的方向楔入鍵槽，保證三個楔形鍵楔入深度一致，智能筋 兩端的光纖跳線均由套筒靠近底座的小孔引出，FRP筋的植入長度軸向垂直於底座。所述的一種智能筋端部加壓模具，底座中心處設有與套筒外徑相配合的凹槽。端光纖跳線受壓受損後，另一端的光纖跳線進行筋軸心應變數據的採集。根據鐵製套筒不同直徑、內部所開鍵槽、利用楔形鍵，作用於不同直徑筋的受壓試
3驗。另外楔形鍵更有利於使筋固定在套筒中心。可以用於其他筋端部加壓試驗中。本發明的優點與效果是本發明可以在保證FBG-FRP智能筋受壓試驗中完全軸心受壓，避免加壓過程中筋 的端部發生破壞，同時FBG置於GFRP筋軸心處，在試驗中實時採集數據。另外加工工藝簡 單，可以應用於不同材料筋的加壓試驗。
圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明的鐵製套筒截面示意圖；圖3是本發明的底座結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖中1.底座，2.鐵製套筒，3.智能FRP筋，4.填充膠，5.光纖跳線，6.楔形鍵。為了防止試驗中智能筋端部受壓破壞，同時保證加壓過程中軸心受壓，本發明設 計了 FBG-FRP智能筋端部加壓模具。先在一鐵製底座中心加工圓形凹槽，將鐵製套筒放置 在凹槽內。該鐵製套筒孔徑略大于于智能筋，套筒內壁開有三個鍵槽，一端靠近底部處開有 小孔。把FRP筋插入套筒內一定長度，光纖跳線由套筒底部的小孔中引出。保證智能筋置 入的長度，沿筋的方向注入具有足夠強度的填充膠。在填充膠完全固化之前，將三個楔形 鍵沿筋的方向楔入鍵槽，保證三個楔形鍵楔入深度一致。待填充膠完全固化後進行裝置另 一端的製作，此時為了確保植入筋的長度，在兩底座之間放置墊板支撐，完全固化後撤去支 撐。智能筋兩端的光纖跳線均由套筒靠近底座的小孔引出。該方法關鍵在於保證填充膠飽 滿度及FRP筋的植入長度和是否軸向垂直於底座。填充膠應具有足夠的強度，保證在筋破 壞之前還可正常工作。在圖1中，先將智能FRP筋3—端置入鐵製套筒2中，光纖跳線5由套筒底部的小 孔引出，然後將鐵製套筒2置於底座1的凹槽內，保證筋置入深度後，沿筋方向注入填充膠。 待注入填充膠4完全固化前，沿智能筋方向將三個楔形鍵6置入鐵製套筒2的內部鍵槽。 注意楔形鍵的植入長度，端部是否在一平面內，這樣能保證智能筋與底座垂直，試驗過程中 做到完全軸心受壓。智能筋的置入深度後應確保端部與底部小孔有一定距離，這樣可避免 加壓時光纖跳線5受損。智能筋兩端都引出光纖跳線，這樣能保證一端光纖跳線受損無法 採集數據時，另一端仍可正常採集。待裝置一端填充膠4完全固化後，倒置進行另一端的制 作。為了保證兩端智能筋的置入深度一致，在兩個底座之間放置墊板支撐，在填充膠完全固 化後，撤去墊板支撐。在圖2中，是鐵製套筒2的界面示意圖。內部開設三個鍵槽，楔形鍵6 置入其中。通過控制楔形鍵的置入長度，該裝置可以進行不同直徑筋的受壓試驗。同時套 筒底部開有小孔，既保證光纖跳線從套筒內引出，又可在注入填充膠時能有好的填充效果。 在圖3中，底座1中心處加工與套筒外徑相配合的凹槽。
權利要求
一種智能筋端部加壓模具，其特徵在於該模具為在受壓端部設計的模具，底座加工凹槽，上下兩個鐵製套筒置於底座凹槽，並保證垂直於底座；兩個套筒靠近底座處都開有小孔，引出跳線；套筒內設置三個鍵槽，與楔形鍵結合使筋的完全軸心受壓；內部填充有膠。
2.根據權利要求1所述的一種智能筋端部加壓模具，其特徵在於，在鐵製底座中心加 工圓形凹槽，將鐵製套筒放置在凹槽內，該鐵製套筒孔徑略大于于智能筋，套筒內壁開有三 個鍵槽，一端靠近底部處開有小孔，把FRP筋插入套筒內。
3.根據權利要求1所述的一種智能筋端部加壓模具，其特徵在於，光纖跳線由套筒底 部的小孔中引出，在填充膠完全固化之前，將三個楔形鍵沿筋的方向楔入鍵槽，保證三個楔 形鍵楔入深度一致，智能筋兩端的光纖跳線均由套筒靠近底座的小孔引出，FRP筋的植入長 度軸向垂直於底座。
4.根據權利要求1所述的一種智能筋端部加壓模具，其特徵在於，底座中心處設有與 套筒外徑相配合的凹槽。
全文摘要
一種智能筋端部加壓模具，涉及一種加壓試驗的模具，該模具為在受壓端部設計的模具，底座加工凹槽，上下兩個鐵製套筒置於底座凹槽，並保證垂直於底座；兩個套筒靠近底座處都開有小孔，引出跳線；套筒內設置三個鍵槽，與楔形鍵結合使筋的完全軸心受壓；內部填充有足夠強度的膠。端光纖跳線受壓受損後，另一端的光纖跳線進行筋軸心應變數據的採集。根據鐵製套筒不同直徑、內部所開鍵槽、利用楔形鍵，作用於不同直徑筋的受壓試驗。本發明可以在保證FBG-FRP智能筋受壓試驗中完全軸心受壓，避免加壓過程中筋的端部發生破壞，同時FBG置於GFRP筋軸心處，在試驗中實時採集數據。另外加工工藝簡單，可以應用於不同材料筋的加壓試驗。
文檔編號G01N3/02GK101858838SQ20101018891
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者孫麗, 梁德志, 米向乾 申請人:瀋陽建築大學