[实用新型]一种测量短切纤维弹性模量的装置

说明书

本实用新型公开了一种测量短切纤维弹性模量的装置。该装置包括：该装置包括：振荡器、激振器、频率计、信号接收器、波形器和控制计算器。通过使用本实用新型所提供的测量短切纤维弹性模量的装置，可以方便地测量得到短切纤维弹性模量。

技术领域

本实用新型涉及弹性模量测试技术，特别涉及一种测量短切纤维弹性模量的装置。

背景技术

弹性模量所反映的是材料抵抗外界作用力而引起变形的能力，是材料的基本力学性能之一。因此，纤维或者细丝的弹性模量和强度是其基本的力学性能，在土木工程、航天航空、生物医用材料等领域的实际应用中都需要考虑纤维或者细丝的弹性模量问题，以达到结构设计的目的。

对于常规材料，目前常用的弹性模量的测量方法有应力应变法、弯曲法、声共振法和超声波法等。

作为一类优异的增强材料，短切纤维近年来在混凝土中的应用越来越广泛。短切纤维的掺入可以有效地增强混凝土的抗裂性能和抗冲击性能，提高混凝土的力学性能和耐久性。另外，纤细的人工合成纤维可以阻断混凝土内部的毛细管通道，因此可降低混凝土暴露面的水分的蒸发，阻止混凝土的塑性沉降和泌水，因而可大大减少混凝土塑性裂缝和干缩裂缝的产生，提高混凝土抗冻抗渗等耐久性能。

由于短切纤维通常较短，因此，当采用传统的单轴拉伸方法来测量短切纤维的弹性模量时，对短切纤维的夹持会比较困难，而且短切纤维位移的长度较短，长度的数量级较小，所以采用传统测量方法难以保证测量精度，误差较大。

在现有技术中，工业生产给出的短切纤维的弹性模量值是通过测量纤维长丝而得到的。但是，短丝纤维和长丝纤维所测得的弹性模量是否存在差异还没有定论，确定这一性能指标精确与否，将有助于更准确地评价短切纤维性能，研究纤维在混凝土中作用。

目前，关于短切纤维的弹性模量的测试方法几乎处于空白。在现有技术的测量方法中，只有通过精密电子天平和显微镜利用拉伸法来测量短切纤维的弹性模量。该方法虽然解决了短丝测量的问题，但该方法仍然是一种传统的静态试验方法，其操作复杂，需要人工读取数据，误差的影响因素较多；而且所使用的器械也比较复杂，一般仅适用于在实验室进行测量，而不方便进行移动和转移，不适宜在工程现场应用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种测量短切纤维弹性模量的装置，从而可以方便地测量得到短切纤维弹性模量。

本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种测量短切纤维弹性模量的装置，该装置包括：振荡器、激振器、频率计、信号接收器、波形器和控制计算器；

所述振荡器，用于按预设顺序连续产生预设频率范围内的音频正弦电信号，并将产生的音频正弦电信号输出至所述激振器；

所述激振器与待测纤维的一端固定连接；所述待测纤维的另一端处于自由状态；

所述激振器，用于将接收到的音频正弦电信号转换成机械振动，使得所述待测纤维产生受迫振动；

所述频率计与所述激振器连接，用于记录所述激振器的机械振动的振动频率，并将所记录的振动频率输出至所述波形器和控制计算器；

所述信号接收器，设置在所述待测纤维的自由端的两侧，用于测量所述待测纤维的振动，并根据所述待测纤维的振动频率生成对应的脉冲信号，将所生成的脉冲信号输出至所述波形器和控制计算器；

所述波形器，用于根据所接收到的振动频率和脉冲信号形成李萨如图形，并将所形成李萨如图形输出至所述控制计算器；