[发明专利]一种测定砂浆动态弯拉力学性能的试验方法及试验装置

权利要求书

1.一种测定砂浆动态弯拉力学性能的试验装置，包括试验平台、立方体装置、垫条、钢板、PVDF压力传感器、PVDF压力传感器的封装装置；其特征在于：所述的立方体装置为安装固定试件的钢构架，尺寸可根据试件的尺寸定制，作为试件侧向放置时的支座装置；所述的垫条为试件弯拉试验三分点加载点的钢垫条，与试件紧密固定；所述的钢板为力直接加载时的钢板，即可实现砂浆动态弯拉试验的三分点的加载，尺寸为试件一致即可；所述的PVDF压力传感器为直接测定力的装置，与钢板及入射杆紧密固定，尺寸为直径 37mm、厚度1cm圆形精钢块将压电膜固定。

2.如权利要求1所述的测定砂浆动态弯拉力学性能的试验装置，其特征在于：所述的PVDF压力传感器的封装装置包括PVDF压电薄膜、铜箔、绝缘膜、圆形精钢块；所述的PVDF压电薄膜与电极相连，直接测定力的电压信号与试件关系；所述的铜箔为充当导电引线，单面导电与压电薄膜上下各相连，尺寸为30μm厚且与压电膜同宽；所述的绝缘膜粘贴在圆形精钢块上，厚度为30μm；所述的精钢块为固定并封装压电薄膜的装置，直径 37mm，厚度1cm；由压电薄膜两极的引线连接在桥盒的电阻上，并将桥盒电阻与示波器直接相连，从而可得出加载力的电压信号图。

3.如权利要求1所述的测定砂浆动态弯拉力学性能试验装置的试验方法，其特征在于：

步骤A、制作试件，所述试件为砂浆标准长方体形，并按水泥胶砂标准养护条件养护；

步骤B、安装试件，选用钢质垫条，固定在试件的三分点处，作为加载点，垫条上方采用与试验装置一致的钢板，尺寸可与试件相同，作为加载装置，将PVDF压力传感器与钢板紧密相连，且压力传感器经桥盒电阻和示波器相连；

步骤C、将应变片粘贴在试件上，且经桥盒与动态应变仪相连；

步骤D、仪器上距离L₀的两点处两个红外感光仪器探测子弹经过的时间，得出子弹的速度，从而可测定不同应变率情形下的砂浆弯拉性能的应力应变关系；

步骤E、动态应变仪与示波器相连，继而可以被示波器记录，动态应变仪可以将压力传感器和试件上测得的应变信号转化为电压信号与时间的关系，将示波器和电脑相连，实现数据处理系统，提高试验数据存储效率；

步骤F、将入射杆紧贴在压力传感器一端，并与试件的钢板及试件紧密固定；

步骤G、打开氮气阀门，驱动子弹，使之从枪膛发射出，通过调整控制压力表的读数，实现子弹射出速度的大小；

步骤H、调整荷载的加载速率，重复步骤A-步骤G，从而得出不同应变率情形下的砂浆动态弯拉力学性能应力与应变的关系。

4.如权利要求3所述的测定砂浆动态弯拉力学性能的试验方法，其特征在于，去除透射杆装置，采用压力传感器和砂浆动态弯拉的试验装置直接测定试件的动态弯拉力学性能。

5.如权利要求3所述的测定砂浆动态弯拉力学性能的试验方法，其特征在于，采用直接测定传感器的单轴压缩试验标定方法，对PVDF压力传感器的标定，将传感器与入射杆和透射杆紧密固定，分别在入射杆、透射杆上粘贴应变片，应变片经桥盒与动态应变仪连接，传感器经桥盒电阻与动态应变仪直接连接，与弯拉试件同样的应变率大小冲击子弹，由入射波、反射波及透射波得出传感器的加载力的变化规律，比较传感器的电压信号图，从而得出传感器与力之间的动态标定大小。