[发明专利]一种FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置及方法

权利要求书

1.一种FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置，其特征在于，包括试验台，所述试验台上安装有两个间隔设置的支撑底座，两所述支撑底座之间安装有梁，两所述支撑底座和梁形成简支梁结构，所述梁的两端设置有试件挡板，两所述支撑底座的左右两侧还设置有第一左右限位挡板，所述第一左右限位挡板可以限制梁左右移动，所述梁的上下表面粘贴有FRP-FBG应变传感器，所述FRP-FBG应变传感器的两侧设置有压辊，两所述压辊安装在梁上，两所述压辊之间安装有用于给梁施加载荷的加载结构件，所述加载结构件底端与两所述压辊接触，所述加载结构件的上端螺钉固定有连接件，所述连接件与一疲劳试验机的振动轴连接，所述梁与FRP-FBG应变传感器的制作材料相同。

2.根据权利要求1所述的FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置，其特征在于：两所述支撑底座的长度方向可调整以满足不同尺寸的梁。

3.根据权利要求2所述的FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置，其特征在于：所述试验台上设置有若干间隔平行设置的滑轨,两所述支撑底座分别安装在滑轨内。

4.根据权利要求3所述的FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置，其特征在于：所述支撑底座和试件挡板安装固定有若干夹具，所述夹具固定在滑轨内。

5.根据权利要求4所述的FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置，其特征在于：所述夹具的表面设置有螺栓，所述夹具和试验台之间安装垫块并通过螺栓锁紧固定。

6.根据权利要求1所述的FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置，其特征在于：所述压辊的两侧还包括第二左右限位挡板，所述第二左右限位挡板和第一左右限位挡板通过相互错位来限制梁的左右滑动。

7.根据权利要求1所述的FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置，其特征在于：所述FRP-FBG应变传感器采用与梁材料基体一致的粘接剂对称粘贴固定在梁上下表面。

8.根据权利要求1所述的FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置，其特征在于：所述FRP-FBG应变传感器包括两层FRP布和置于两层FRP布中的FBG传感器。

9.一种FRP-FBG应变传感器疲劳试验方法，应用如权利要求1至8任一项所述的FRP-FBG应变传感器疲劳试验装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据被测对象的材料确定梁的材料以及FRP-FBG应变传感器中的FRP材料，制作FRP-FBG应变传感器，将若干FRP-FBG应变传感器分别用粘接剂粘贴在梁的上下表面处；

S2：将两支撑底座对称放置在试验台上，在两支撑底座上放置梁，使FRP-FBG应变传感器位于振动轴的正下方，调整支撑底座的距离使试件挡板与梁的两端端面相接触，将第一左右限位挡板固定在支撑底座的两侧；

S3：在梁的上方放置加载结构件，将连接件与加载结构件用螺钉连接后再与振动轴连接，用螺钉将第二左右限位挡板固定在压辊两侧；

S4：将支撑底座整体左右移动，使得梁位于第一左右限位挡板和第二左右限位挡板之间，保证在疲劳试验过程中梁不发生左右移动，然后用夹具和垫块固定支撑底座；

S5：根据被测对象实际疲劳工况，确认梁的最大变形，设置振动轴的轴向位移，所述梁的变形大小与被测对象的疲劳试验工况保持一致；

S6：每间隔一段时间采集梁上的FRP-FBG应变传感器的应变值，通过数据判断FRP-FBG应变传感器在被测对象上做长期疲劳实验监测的可靠性。