【技术实现步骤摘要】
本技术涉及蠕变性能测试，特别涉及一种纤维增强复合材料(frp)蠕变性能测试装置。
技术介绍
1、frp在长期应力下应变随时间增长的现象，被称为蠕变，蠕变性能是frp的重要性能之一，直接关系到frp增强结构的长期变形和预应力frp的松弛。
2、传统的frp蠕变性能测试方法，主要是对frp筋或frp板开展蠕变试验，但由于需要事先生产frp筋或frp板，如果要对不同纤维、不同树脂种类的frp进行蠕变性能测试，这种方式较为费时，成本也较高。另一方面，既有的蠕变试验方法一般为竖向，例如在材料下方悬吊重物(可与杠杆结合)，或直接采用蠕变试验机，但竖向试验方法所占空间较大，装置复杂且难以同时开展大量蠕变试验，因此该方法对蠕变性能测试的效率较低。
技术实现思路
1、本技术的主要目的在于提供一种高效的纤维增强复合材料(frp)蠕变性能测试装置。
2、为解决上述技术问题，本技术采取的技术方案是：
3、一种纤维增强复合材料蠕变性能测试装置，包括蠕变测试反力架、夹具、位移测量仪、第一螺杆、顶板、u形架、千斤顶、第一立板、第二立板、顶压弹簧以及第二螺杆；所述第一螺杆和第二螺杆水平设置在所述蠕变测试反力架的两侧，所述第一螺杆和第二螺杆的内端位于所述蠕变测试反力架内，所述第一螺杆和第二螺杆的外端位于所述蠕变测试反力架外；在所述第一螺杆和第二螺杆的内端分别设置一个所述夹具；所述顶板、u形架以及第一立板依次设置在所述第一螺杆上，所述顶板固定在所述蠕变测试反力架上；所述第一立板位置
4、采用一种摩擦型夹具对浸胶纱进行锚固，夹具内表面有网格状纹路，保证长期蠕变试验中浸胶纱与夹具之间不发生滑移；在浸胶纱未固化时，将其锚固段压制成扁平状，再进行固化，以保证浸胶纱与夹具之间的锚固效果。所述位移测量仪为百分表。
5、在所述顶板外侧设置有用于将顶板固定在所述蠕变测试反力架外的第一螺母。
6、在所述第一立板的外侧设置有第二螺母。
7、保证蠕变测试过程中浸胶纱与夹具之间不发生滑移，是本测试中准确测量蠕变变形的关键。本技术采用一种摩擦型夹具对浸胶纱进行锚固，夹具内表面有特制的网格状纹路，保证长期蠕变试验中浸胶纱与夹具之间不发生滑移。在制作浸胶纱的过程中，浸胶纱未固化时，将其两端压制成扁平状，然后进行固化，从而增大浸胶纱与夹具之间的接触面，保证浸胶纱与夹具之间的锚固性能。
8、用千斤顶对浸胶纱进行张拉，张拉方法与普通的预应力张拉类似，通过u形架、顶板、立板、螺杆等装置传递到浸胶纱上，张拉过程中，通过力传感器测量张拉力。张拉完毕后，拆除u形架、千斤顶、力传感器和张拉端螺杆。
9、远离浸胶纱张拉端的另一端，在反力架外侧布置一个顶压弹簧。张拉浸胶纱时，浸胶纱向张拉端移动，通过弹簧中心的螺杆将力传递到弹簧上，使弹簧压缩。在长期蠕变测试过程中，弹簧会随着浸胶纱蠕变而发生变形，通过百分表可以测量相应的蠕变变形。在frp蠕变过程中，弹簧劲度系数k与蠕变期间弹簧长度变化量δ的乘积不宜超过张拉力的10％，以避免长期应力产生较大变化。δ可通过试探试验或理论计算初步确定。
10、蠕变测试结束后，对于蠕变性能粗略测试，蠕变应变可直接取百分表的测量结果。对于蠕变性能精准测试，则需在百分表的测量结果基础上，采用分步法进行蠕变应变修正，计算步的结束时间分别取1min、3min、6min、9min、15min、30min、45min以及1h、1.5h、2h、4h、10h、24h、48h、72h、96h和120h，此后每120h取一次，直至测试时间结束。考虑蠕变试验期间每一计算步中弹簧收缩造成的应力降低，对每一计算步的蠕变应变修正按下式进行：
11、
12、其中，δεi’为第i个计算步修正后的蠕变应变；δεi为第i个计算步的蠕变应变测量值，该值等于夹具位移与浸胶纱自由段初始长度的比值；δl0为弹簧的初始伸长量；δli为弹簧在第i个计算步的伸长量，该值等于δl0与夹具位移的差值。
13、需要注意的是，由于上述修正方法的基本假定是frp始终处于线性蠕变阶段，即每个计算步中的frp蠕变应变与其应力成正比，因此，frp长期应力不得大于其在蠕变测试时间内的蠕变断裂应力。
14、与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
15、本技术可实现对frp蠕变性能高效测试的目的。一方面，采用浸胶纱进行测试，节省了frp试样制作时间，节约了制备成本。另一方面，本技术中涉及的蠕变测试装置，可大幅减少frp蠕变测试所占用的空间，能同时开展多组测试，提高了frp蠕变性能测试的效率。
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1.一种纤维增强复合材料蠕变性能测试装置，其特征在于：包括蠕变测试反力架（1）、夹具（2）、位移测量仪（3）、第一螺杆（4）、顶板（5）、U形架（7）、千斤顶（8）、第一立板（9）、第二立板、顶压弹簧（11）以及第二螺杆（12）；所述第一螺杆（4）和第二螺杆（12）水平设置在所述蠕变测试反力架（1）的两侧，所述第一螺杆（4）和第二螺杆（12）的内端位于所述蠕变测试反力架（1）内，所述第一螺杆（4）和第二螺杆（12）的外端位于所述蠕变测试反力架（1）外；在所述第一螺杆（4）和第二螺杆（12）的内端分别设置一个所述夹具（2）；所述顶板（5）、U形架（7）以及第一立板（9）依次设置在所述第一螺杆（4）上，所述顶板（5）固定在所述蠕变测试反力架（1）上；所述第一立板（9）位置可调的固定在所述第一螺杆（4）的外端，所述千斤顶（8）设置在所述U形架（7）和第一立板（9）之间；所述第二立板位置可调的固定在所述第二螺杆（12）的外端，所述顶压弹簧（11）套在所述第二螺杆（12）上，并位于所述蠕变测试反力架（1）与第二立板之间；所述位移测量仪（3）设置在所述第二螺杆（12）连接的夹具上。
<...【技术特征摘要】
1.一种纤维增强复合材料蠕变性能测试装置，其特征在于：包括蠕变测试反力架（1）、夹具（2）、位移测量仪（3）、第一螺杆（4）、顶板（5）、u形架（7）、千斤顶（8）、第一立板（9）、第二立板、顶压弹簧（11）以及第二螺杆（12）；所述第一螺杆（4）和第二螺杆（12）水平设置在所述蠕变测试反力架（1）的两侧，所述第一螺杆（4）和第二螺杆（12）的内端位于所述蠕变测试反力架（1）内，所述第一螺杆（4）和第二螺杆（12）的外端位于所述蠕变测试反力架（1）外；在所述第一螺杆（4）和第二螺杆（12）的内端分别设置一个所述夹具（2）；所述顶板（5）、u形架（7）以及第一立板（9）依次设置在所述第一螺杆（4）上，所述顶板（5）固定在所述蠕变测试反力架（1）上；所述第一立板（9）位置可调的固定在所述第一螺杆（4）的外端，所述千斤顶（8）设置在所述u形架（7）和第一立板（9）之间；所述第二立板位置可调的固定在所述第二螺杆（12）的外端，所述顶压弹簧（11）套在所述第二螺杆（12）上，并位于所述蠕变测试反力架（1）与...
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