一种评估CFRP-钢界面混合模式粘结性能的双搭接接头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种评估CFRP

【技术实现步骤摘要】
一种评估CFRP
‑
钢界面混合模式粘结性能的双搭接接头


[0001]本技术涉及双搭接接头
，具体为一种评估CFRP
‑
钢界面混合模式粘结性能的双搭接接头。

技术介绍

[0002]碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP)作为一种增强材料，具有轻质高强、抗疲劳性能与耐久性能优异、易于施工和维护，广泛应用于军事、汽车、海洋、土木工程等领域。其中CFRP加固技术得到充分的发展，其与传统的钢结构加固技术相比，CFRP不会增加原结构的自重和尺寸，不会削弱原结构或造成应力集中，并且加固成本更低。然而由于加固修理时在胶接界面处增强纤维的不连续性，搭接接头处通常是结构中最薄弱的部分，直接影响着连接强度和加固质量，所以亟需评估胶接界面处的粘结性能保证加固效果。但是现有的搭接接头只能对其实施单一的加载模式例如模式Ⅰ型剥离型或是Ⅱ型剪切加载，不能够对粘结界面进行混合模式Ⅰ/Ⅱ加载并测试(剪切和剥离耦合加载)，无法吻合实际工程结构中的受力条件，无法有效的评估CFRP
‑
钢界面的粘结性能。

技术实现思路

[0003]为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本技术的目的在于提供一种评估CFRP
‑
钢界面混合模式粘结性能的双搭接接头，具备了可以同时对粘结界面开展模式Ⅰ/Ⅱ混合加载测试的优点，解决了现有的双搭接接头不能在一个试样中同时实现两种加载模式(剪切和剥离耦合加载)的短板，更加吻合实际工程结构中的受力条件，可以对CFRP
‑
钢界面的粘结性能进行更有效的评估。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]一种评估CFRP
‑
钢界面混合模式粘结性能的双搭接接头，包括第一CFRP板、第二CFRP板、第一钢板、第二钢板、第三钢板、剥离角度控制用钢板和结构胶粘剂，所述第二钢板和第三钢板分别通过高强度螺栓固定在剥离角度控制用钢板的两侧，第一CFRP板和第二CFRP板的同一端分别通过结构胶粘剂固定在第一钢板的两侧，第一CFRP板的另一端通过结构胶粘剂固定在第二钢板外侧，第二CFRP板的另一端通过结构胶粘剂固定在第三钢板外侧，所述第一CFRP板的外侧沿第一CFRP板的长度方向等距离分布有应变片。
[0006]所述第一CFRP板靠近第二钢板和第二CFRP板靠近第三钢板的一端外侧对称设有盖板，两个盖板上均设有螺孔，螺孔内穿设有高强度螺栓，高强度螺栓的螺杆端依次贯穿上侧的盖板、第二钢板、第三钢板和下侧的盖板并用螺母固定。
[0007]所述第一钢板的厚度为6
‑
10mm，第二钢板的厚度为3
‑
5mm、第三钢板的厚度为3
‑
5mm。
[0008]所述胶粘剂的厚度为1mm，所述第一CFRP板的厚度为1.2mm，第一CFRP板的宽度为15mm。
[0009]本技术通过设置第一CFRP板、第二CFRP板配合第一钢板、第二钢板、第三钢板
和结构胶粘剂，通过在第二和第三钢板中间放置剥离控制用钢板使第一CFRP板和第二CFRP板的角度呈倾斜设置形成一个剥离角，并可通过调节剥离控制用钢板的厚度来调节CFRP剥离角度的大小，这样可以进行剪切加载模式和剥离加载模式的耦合加载测试实验，解决了现有的双搭接接头只能开展剪切加载测试，而不能实现剪切和剥离耦合加载混合测试的缺点，本技术设置剥离角的加载模式和实际工程结构的受力条件更加吻合，可以有效的评估CFRP
‑
钢界面的粘结性能。
附图说明
[0010]图1为本技术的立体结构示意图；
[0011]图2为本技术的立体爆炸结构示意图；
[0012]图3为图2中A处放大结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本技术实例中的附图，对本技术实例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0014]如图1至图3所示，一种评估CFRP
‑
钢界面混合模式粘结性能的双搭接接头，包括第一CFRP板1、第二CFRP板2、第一钢板3、第二钢板4、第三钢板5、剥离角度控制用钢板6和结构胶粘剂7，第二钢板4和第三钢板5分别通过高强度螺栓11固定在剥离角度控制用钢板6的两侧，第一CFRP板1和第二CFRP板2的同一端分别通过结构胶粘剂7固定在第一钢板3的两侧，第一CFRP板1的另一端通过结构胶粘剂7固定在第二钢板4外侧，第二CFRP板2的另一端通过结构胶粘剂7固定在第三钢板5外侧，第一CFRP板1的外侧沿第一CFRP板的长度方向等距离分布有应变片8。
[0015]第一CFRP板1靠近第二钢板4和第二CFRP板2靠近第三钢板5的一端外侧对称设有盖板9，两个盖板上均设有螺孔10，螺孔10内穿设有高强度螺栓11，高强度螺栓11的螺杆端依次贯穿上侧的盖板、第二钢板4、第三钢板5和下侧的盖板并用螺母固定。通过设置盖板9能够使得在拉伸时避免第一CFRP板1和第二CFRP板2分别与第二钢板4、第三钢板5提前脱粘，影响粘结性能的测试。
[0016]第一钢板3的厚度为6
‑
10mm，第二钢板4的厚度为3
‑
5mm、第三钢板5的厚度为3
‑
5mm。
[0017]结构胶粘剂的厚度为1mm，所述第一CFRP板1的厚度为1.2mm，第一CFRP板1的宽度为15mm。
[0018]本技术的工作原理及使用流程：在使用时第一CFRP板1和第二CFRP板2的左端部能够通过结构胶粘剂7稳定的粘合在第一钢板3的两侧，第二钢板4和第三钢板5分别通过高强度螺栓11固定在剥离角度控制用钢板6的两侧，第一CFRP板1和第二CFRP板2的右端部分别通过结构胶粘剂7粘合在第二钢板4、第三钢板5的外侧，并通过盖板9和高强度螺栓11加固，使得在拉伸时避免第一CFRP板1和第二CFRP板2与第二钢板4、第三钢板5提前脱粘而失效，通过应变片8可以测得两种混合模式加载下的数据，达到了可以同时对接头进行模式Ⅰ/Ⅱ(剪切和剥离耦合加载)混合加载的效果，解决了现有的双搭接接头只能开展模式Ⅱ加载测试(剪切加载)不能实现模式Ⅰ/Ⅱ混合加载测试(剪切和剥离耦合加载)的缺点，可以有
效评估CFRP
‑
钢界面的粘结性能。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评估CFRP
‑
钢界面混合模式粘结性能的双搭接接头，其特征在于：包括第一CFRP板(1)、第二CFRP板(2)、第一钢板(3)、第二钢板(4)、第三钢板(5)、剥离角度控制用钢板(6)和结构胶粘剂(7)，所述第二钢板(4)和第三钢板(5)分别通过高强度螺栓(11)固定在剥离角度控制用钢板(6)的两侧，第一CFRP板(1)和第二CFRP板(2)的同一端分别通过结构胶粘剂(7)固定在第一钢板(3)的两侧，第一CFRP板(1)的另一端通过结构胶粘剂(7)固定在第二钢板(4)外侧，第二CFRP板(2)的另一端通过结构胶粘剂(7)固定在第三钢板(5)外侧，所述第一CFRP板(1)的外侧沿第一CFRP板的长度方向等距离分布有应变片(8)。2.根据权利要求1所述的一种评估CFRP
‑
钢界面混合模式粘结性能的双搭接接头，其特征在于：所述第一CFRP板(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永明，高杰，房健，赵军，候钧凯，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：