[发明专利]一种钢丝腐蚀磨损耦合疲劳试验装置

说明书

本发明公开一种钢丝腐蚀磨损耦合疲劳试验装置,疲劳试验装置包括疲劳试验机、侧向力加载模块及电解加速腐蚀模块，电解加速腐蚀模块包括直流稳压电源，直流稳压电源上连接有正极导线和负极导线，电解加速腐蚀模块还包括第一储液筒和集液漏斗，第一储液筒和集液漏斗内均盛装有腐蚀介质，第一储液筒的下方设有第一导管，第一导管的一端与第一储液筒连通，另一端沿测试钢丝固定于钢丝接触面上，腐蚀介质从第一导管流出后沿测试钢丝向下流动进入集液漏斗。本发明试验装置实现了腐蚀、磨损和疲劳同步作用于钢丝，可用于钢丝的腐蚀磨损耦合疲劳试验及其对比试验研究，可操作性强；疲劳应力幅值、微动振幅、摩擦角和试验参数调整控制方法方便。

技术领域

本发明涉及一种试验装，具体是一种钢丝腐蚀磨损耦合疲劳试验装置。

背景技术

钢丝、钢绞线和钢丝绳等钢丝制品由于抗拉强度大、弯曲刚度小等显著优点被广泛用作索承桥梁和建筑的缆索、空中结构的缆绳以及提升系统的牵引绳。其结构性能和服役寿命直接关系着结构和提升设备的工作性能及安全运营。然而，长期服役中钢丝会承受疲劳作用和反复的变形所引起得钢丝制品，特别是螺旋构造钢丝制品，内部各钢丝、各股的变形差异和弯曲作用，从而造成相互挤压的钢丝间、钢丝束间存在微动振幅。微动振幅作用于螺旋钢丝会引发复合荷载作用下钢丝的微动疲劳，甚至断裂。同时，由于环境的腐蚀介质或雨水的侵入，钢丝制品往往也会发生腐蚀，从而造成性能退化或失效。调查结果显示，腐蚀磨损耦合疲劳可能是导致钢丝性能退化、断裂以及缆索过早失效的重要原因。国内外一些缆索失效的桥梁事故、煤矿提升钢丝绳断裂等往往也是由钢丝腐蚀、磨损和疲劳所共同作用引发的。因此，揭示钢丝腐蚀磨损耦合疲劳机理、反演多因素耦合作用下钢丝的破坏演化过程和定量评价钢丝寿命，对优化钢丝、钢绞线和钢丝绳等钢丝制品的性能，提升使用寿命及保证索承桥梁、建筑、电梯、矿井等的安全，避免重大灾难事故等具有重要意义。

所以，提出一种钢丝腐蚀磨损耦合疲劳试验装置，实现腐蚀、磨损和疲劳的同步施加，定量测试腐蚀磨损耦合疲劳过程中疲劳应力幅值、微动振幅、侧向力、摩擦角、腐蚀速度等疲劳参数、磨损参数和腐蚀参数的作用及影响，以揭示钢丝腐蚀磨损耦合疲劳机理、反演多因素耦合作用下钢丝破坏演化过程和定量评价钢丝性能及寿命。