[发明专利]一种混凝土动态抗弯性能测定装置及方法

权利要求书

1.一种混凝土动态抗弯性能测定装置，其特征在于，包括：机架、升降机构、锤体、冲击器、载物台和计算机；

所述升降机构设置于所述机架的中心，所述冲击器与所述升降机构活动连接；

所述冲击器的底部通过压力传感器与所述锤体的轴可拆卸连接，所述压力传感器与所述计算机连接；

所述载物台设置于所述机架的底部且与所述锤体的锤头相对设置，所述载物台具有两条平行设置的条形凸起，两条所述条形凸起用于支撑待测混凝土试件；

所述锤头的端面和所述条形凸起的端面均为参数相同的柱面；

所述锤头和所述条形凸起沿所述柱面的圆心轴方向的长度均不小于所述待测混凝土试件的宽度。

2.根据权利要求1所述的混凝土动态抗弯性能测定装置，其特征在于，所述升降机构包括：一对导轨、安装柱、传动链条、电机和压缩气缸；

一对所述导轨和所述安装柱平行设置所述机架内，所述冲击器的两侧分别与两根所述导轨活动连接；

所述安装柱内部设有所述传动链条，所述传动链条与所述冲击器的背部固定连接，所述传动链条与所述电机的输出轴固定连接；

当所述电机驱动所述传送链条沿垂直于地面的方向进行移动时，所述传动链条带动所述冲击器进行同向的运动；

所述压缩气缸与所述冲击器连接，用于给所述冲击器提供冲击速度。

3.根据权利要求2所述的混凝土动态抗弯性能测定装置，其特征在于，所述冲击器为中空结构，所述冲击器的中空部分放置有预置数量个砝码。

4.根据权利要求2所述的混凝土动态抗弯性能测定装置，其特征在于，所述导轨内设置有激光传感器，所述激光传感器用于测量所述冲击器的速度。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的混凝土动态抗弯性能测定装置，其特征在于，还包括：可升降工作台；

所述可升降工作台设置于所述载物台的底部，所述可升降工作台用于调节所述载物台的高度。

6.一种混凝土动态抗弯性能测定方法，通过如权利要求1至5任意一项所述的混凝土动态抗弯性能测定装置实现，其特征在于，包括：

S1：获取待测混凝土试件被锤头在预置速度下进行冲击后得到的压力曲线，根据所述压力曲线和所述待测混凝土试件的尺寸计算所述待测混凝土试件的时程曲线；

S2：确定所述时程曲线的时程曲线峰值，根据所述时程曲线峰值计算所述待测混凝土试件的加载应力率和应变率；

S3：获取混凝土材料对应的静态强度，将所述时程曲线峰值除以所述静态强度得到所述待测混凝土试件的动态增强系数；

S4：更换新的待测混凝土试件并调整预置速度的大小，重新执行S1至S3，直至得到所有所述待测混凝土试件的应变率和动态增强系数；

S5：根据各个所述待测混凝土试件的所述应变率和所述动态增强系数进行曲线拟合得到混凝土的动态抗弯性能曲线。

7.根据权利要求6所述的混凝土动态抗弯性能测定方法，其特征在于，所述根据所述压力曲线和所述待测混凝土试件的尺寸计算所述待测混凝土试件的时程曲线具体为：

通过预置第一公式根据所述压力曲线和所述待测混凝土试件的尺寸计算所述待测混凝土试件的时程曲线；

其中，所述预置第一公式为：

式中，P(t)为压力曲线，L、b和d分别为待测混凝土试件的长度，高度和宽度。

8.根据权利要求6所述的混凝土动态抗弯性能测定方法，其特征在于，所述根据所述时程曲线峰值计算所述待测混凝土试件的加载应力率和应变率具体为：

通过预置第二公式、预置第三公式根据所述时程曲线峰值分别对应计算所述待测混凝土试件的加载应力率和应变率；

其中，所述预置第二公式为：

式中，σ为时程曲线σ(t)的峰值，τ为时程曲线σ(t)从零至峰值所需的时间；

所述预置第三公式为：

式中，E为待测混凝土试件的弹性模量。