[发明专利]基于霍普金森原理的混凝土轴心抗拉强度测量方法

摘要

本发明公开了一种基于霍普金森原理的混凝土轴心抗拉强度测量方法，采用霍普金森压杆装置进行混凝土试件（10）的轴心抗拉强度测量，其特征在于去除所述的霍普金森压杆装置中的透射杆；在所述试件（10）距离撞击端处设置有数组应变片（50）；在所述的混凝土轴试件（10）的自由端（11）设置一个加速度计（30）；通过所述的加速度计（30）所监测到的波形图分析得出所述的试件自由端（11）的加速度；计算得出所述的试件自由端（11）表面的速度；测量出所述的试件自由端（11）的速度，然后通过计算分析测出所述的混凝土试件（10）轴心的抗拉强度。本发明能够在中高应变率条件下准确地测量计算出混凝土轴心的抗拉强度。

主权项

一种基于霍普金森原理的混凝土轴心抗拉强度测量方法，采用霍普金森压杆装置进行混凝土试件(10)的轴心抗拉强度测量，包括混凝土试件(10)、入射杆(20)、子弹(40)、应变片(50)，其特征在于：去除所述的霍普金森压杆装置中的透射杆；在所述的混凝土试件(10)距离撞击端处设置有数组应变片(50)；在混凝土试件(10)的自由端(11)设置一个加速度计(30)；通过所述的加速度计(30)所监测到的加速度波形图分析得出混凝土试件(10)自由端(11)的加速度；计算得出混凝土试件(10)自由端(11)表面的速度；测量出混凝土试件(10)自由端(11)的速度，然后通过计算分析测出所述的混凝土试件(10)轴心的抗拉强度；包括以下步骤：(1)在混凝土试件(10)自由端(11)设置一个加速度计(30)，并通过一个桥盒(60)和一个数据采集仪(70)相连；(2)将所述的入射杆(20)粗端的垂直面与混凝土试件(10)的撞击端的垂直端面贴合在一起；(3)用所述子弹(40)撞击入射杆(20)的端部，通过混凝土试件(10)上设置的数组应变片(50)测出传到混凝土试件(10)中的应变波形图，并用所述的加速度计(30)测出混凝土试件(10)自由端(11)的加速度波形图；(4)通过所述数组应变片(50)所测出的应变波形图，根据公式计算出波速C0，其中，L是混凝土试件(10)的长度，Δt是指入射波进入混凝土试件(10)到混凝土试件(10)自由端所花的时间；然后根据公式计算出混凝土的动态弹性模量E，其中E是指混凝土的动态弹性模量，ρ是指混凝土试件(10)的密度；根据公式求取所述混凝土试件(10)的应变量ε，其中ΔL表示混凝土试件(10)的伸长量，Δu表示在混凝土试件(10)开始出现拉伸应力的时刻到断裂的时间间隔内速度的变化量，是通过自由端(11)的加速度计所采集到的加速度波形图拟合得出；再进一步根据公式σ＝Eε，推算出应力(5)根据公式计算出应变率，其中tp表示混凝土试件(10)开始出现拉伸应力的时刻到断裂的时间间隔；其中，σ是指应力，E是指动态弹性模量，tp表示混凝土试件(10)开始出现拉伸应力的时刻到断裂的时间间隔；(6)调整所述子弹(40)所注入气压的大小，重复上述第(3)—(5)步骤，分别求取在不同气压条件即不同应变率条件下的应变率，最后绘出混凝土试件(10)的轴心抗拉强度—应变率关系曲线。