[发明专利]温度-应力试验中约束试件的弹性应变计算方法及其系统有效

专利信息
申请号: 201711138839.1 申请日: 2017-11-16
公开(公告)号: CN107977544B 公开(公告)日: 2020-08-21
发明(设计)人: 赵志方;金瑞鑫;赵志刚 申请(专利权)人: 浙江工业大学
主分类号: G06F17/10 分类号: G06F17/10;G01N3/08
代理公司: 杭州天正专利事务所有限公司 33201 代理人: 王兵;黄美娟
地址: 310014 浙江省杭州*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 温度 应力 试验 约束 弹性 应变 计算方法 及其 系统
【说明书】:

发明提供了一种温度‑应力试验中约束试件的弹性应变计算方法,包括以下步骤:A:通过试验机得到复位弹性阶段夹头复位试件产生的复位弹性应变;B:通过等效弹性应变计算方法求出等效弹性阶段复位间隔时间段内应力发展导致的等效弹性应变;C:结合步骤A中得到的复位弹性应变和步骤B中得到的等效弹性应变通过回复周期内弹性应变计算方法得到一个回复周期内混凝土的弹性应变,然后将各个回复周期的弹性应变累加求得约束试件的弹性应变。本发明还包括使用本发明方法的温度‑应力试验中弹性应变计算系统。本发明具有构架简单,试验结果准确,应用性广泛等优点。

技术领域

本发明属于温度-应力试验领域,尤其涉及一种温度-应力试验中约束试件的弹性应变计算方法及其系统。

背景技术

混凝土开裂敏感性分析和开裂风险评价一直是混凝土科学研究和工程界关注的热点问题。大型水利水电、港口码头、高速铁路、桥梁、核电、风电等工程的大体积混凝土、现代高性能混凝土的开裂问题对工程的耐久性、结构安全性和经济性有着至关重要的影响。

针对由于大体积混凝土温度应力引起的开裂,过去40年里,在采用温度-应力试验法进行混凝土抗裂性评价研究方面取得了大量的成果。

国外温度应力试验机发展较早,国内直到2002年,清华大学覃维祖和林志海基于第二代单轴约束装置的原理才研制出国内首台温度应力试验机(TSTM-CⅠ),该试验机在各项性能上基本满足原型的指标,在测量约束变形和约束应力方面表现不错。张涛在TSTM-CⅠ的基础上研制出温度应力试验机闭环测控系统(TSTM-CⅡ),并通过温度应力试验建立了多组热学和力学模型。武汉理工大学在此基础上发展了湿度可控系统,可以补充风热风冷时对混凝土造成的水分散失。

在基于国产温度-应力试验机进行的温度-应力试验中,发现系统给出的主试件(约束试件)的弹性应变明显偏小,根据此弹性应变求得的徐变-收缩比甚至高达0.98,明显偏离正常范围值。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点,提供一种准确性高的温度-应力试验中约束试件弹性应变计算方法及其系统。

本发明求得温度-应力试验中约束试件正确的弹性应变,以便确定混凝土的徐变。本发明在温度-应力试验测得混凝土的龄期、自由应变、电机运转次数、实时位移等数据的基础上,提供一种提高计算准确性的温度-应力试验中弹性应变的计算方法及其系统。

为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:

本发明的温度-应力试验中弹性应变计算方法,包括以下步骤:

A:通过试验机得到复位弹性阶段夹头复位产生的复位弹性应变;

B:通过等效弹性应变计算方法求出等效弹性阶段复位间隔时间段内应力发展导致的等效弹性应变;

C:结合步骤A中得到的复位弹性应变和步骤B中得到的等效弹性应变通过回复周期内弹性应变计算方法得到一个回复周期内混凝土的弹性应变,然后将各个回复周期的弹性应变累加求得约束试件的弹性应变。

在上述的温度-应力试验的弹性应变计算方法中,所述的步骤A和步骤B可以同步进行,或者交换先后顺序;

在上述的温度-应力试验的弹性应变计算方法中,在步骤A中,试验机得到复位弹性应变的方法如下:

通过复位弹性应变计算方法根据步进电机在t1’-t1的复位弹性阶段中进行复位产生的位移求得复位弹性应变。

在上述的温度-应力试验的弹性应变计算方法中,所述复位弹性应变计算方法为公式①,即

m1=n/L①

其中,n:试件在t1’-t1复位弹性阶段内的复位限值;

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