【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種膠粘劑試驗裝置，特別是一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置及試驗方法，屬于粘結劑測試。
技術介紹
1、金屬間膠粘劑的剪切蠕變性能是指膠粘劑在承受恒定剪切應力作用下，其應變隨時間而變化的特性。簡單來說，當用膠粘劑將兩塊金屬粘結在一起，并在粘結面施加一個固定的剪切力時，觀察膠粘劑在這個力的持續作用下，粘結部位的變形(應變)是如何隨著時間推移而改變的。受幾種因素影響：包括膠粘劑成分、溫度、應力水平等。
2、如今粘劑被廣泛應用于各種領域，其具有優異的力學性能、耐老化性能、耐化學介質能等優點，了解金屬間膠粘劑的剪切蠕變性能對于確保粘結結構的長期可靠性至關重要。在許多工程應用中，如風電、橋梁、軍事設施、工業與民用建筑領域等補強和加固維修工程中，粘結結構可能會在長時間承受一定的剪切力。如果膠粘劑的剪切蠕變性能不佳，粘結部位可能會逐漸變形，導致結構的松動、應力重新分布甚至失效。依據gb50728-2011《工程結構加固材料安全性鑒定技術規范》中規定，對于設計年限為50年的結構膠應通過耐長期應力作用能力的檢驗，而金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能是判定其安全性的關鍵因素。其中，金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗是其力學性能中尤為重要的一項。通過設計拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，提高恒載施加剪應力和變形測量的準確性，實現實時連續記錄蠕變變形量。研究拉伸剪切蠕變行為和建立蠕變模型對膠粘劑蠕變性能的研究有著重要意義。
3、目前，金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變長期試驗方法主要依據國家軍用標準gjb3383-98《膠接耐久性試驗
4、現有的試驗方法均存在以下技術難點：
5、1、現有的膠粘劑蠕變實驗裝置大多是通過彈簧，螺桿系統提供。如cn218782279u公開了一種結構膠粘劑蠕變試驗及檢測裝置，包括支撐架底座的底端左右兩側均通過螺母固定連接有底座，支撐架底座的頂端開設有滑槽，滑槽的內部滑動連接有滑塊，滑塊的頂端固定連接有測量尺，電動伸縮桿，固定至支撐架底座的頂端右側，電動伸縮桿的輸出端固定連接有支撐架；以及cn204594811u公開了一種結構膠粘劑蠕變試驗及檢測裝置，包括用于安裝試驗試件的支座及用于提供載荷的托盤和砝碼；其中，所述試件的一端垂直懸掛于所述支座上，安放有所述砝碼的所述托盤通過掛鉤與所述試件的另一端相連；并且，在所述試件上設置有用于實時檢測結構膠粘劑蠕變量的檢測裝置。上述這些裝置的優勢是體積小，使用方便。在長時間的試驗過程中，要確保施加給試樣的剪切應力保持恒定是比較困難的。機械加載裝置和彈簧螺桿體系可能會因為部件的磨損、松動等原因導致加載力出現波動，從而在長期試驗過程中施加的拉伸剪切應力可能達不到規定的剪應力。膠粘劑的剪切蠕變性能通常需要在較長時間內進行觀測，有的試驗甚至需要持續數千小時，這對試驗設備的穩定性是很大的考驗。在長時間的試驗過程中，任何設備故障、人為失誤或環境因素的變化都可能導致試驗失敗或數據異常。
6、2、另外，gb7750-87《膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗方法》中規定在實際試驗過程中，用光學讀數測試法讀取相關變形值，要求標記試樣上的刻線，刻線寬度不超過0.05mm，對標記刻線寬度的掌握有著較高要求，另外還得借助讀數顯微鏡。同時由于每次讀數顯微鏡讀取點的不確定性導致變形量結果離散性較大，存在使用讀數顯微鏡測量的過程中，不能準確的測量膠粘劑的蠕變情況和不能持續記錄變形數據。
技術實現思路
1、針對上述現有技術存在的上述缺陷，本專利技術提出了一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置及試驗方法，用以解決膠粘劑蠕變情況準確測量以及持續記錄變形數據的問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，所述試驗裝置包括連接套件、拉力傳感器、變形測量裝置、升降桿、升降平臺、剪式升降裝置以及伺服電機；
4、試樣的上端通過所述拉力傳感器固定在連接套件下端，試樣的下端通過下銷釘固定在升降桿上，升降桿的底部設置有升降平臺，升降平臺連接設置在剪式升降裝置頂部，剪式升降裝置水平側連接設置有伺服電機；
5、所述變形測量裝置為位移讀數裝置，其包括容柵位移傳感器、顯示器、反射柵以及數據口，容柵位移傳感器滑動套設在反射柵上，其上設置有所述顯示器；所述試樣為上、下交錯粘接在一起的兩片金屬片，其粘接區域通過待測試的粘接劑連接；所述位移讀數裝置下端設置有第一固定裝置，第一固定裝置與下端的試樣金屬片套接固定；所述位移讀數裝置容柵位移傳感器的背面設置有第二固定裝置，所述第二固定裝置與上端的試樣金屬片套接固定；
6、所述拉力傳感器、位移讀數裝置的數據口以及伺服電機均與電腦控制系統信號連接。
7、進一步地，所述拉力傳感器上、下端均通過設計連接裝置與連接套件以及試樣的上端連接。
8、進一步地，所述伺服電機輸出端設置有鎖死裝置。
9、進一步地，所述試樣的上、下端均設置有安裝孔，下銷釘穿過下端的安裝孔固定在升降桿上。
10、進一步地，所述位移讀數裝置為電子數顯移位光柵標尺，容柵位移傳感器精度為0.001mm。
11、進一步地，所述連接套件橫截面為t型。
12、進一步地，所述試樣上、下兩片金屬片的長度均為100mm，粘接區域的縱向粘接長度為12.5mm；上下兩片金屬片的端部分別設置有安裝孔，安裝孔與端部邊緣的距離均為12.5mm。
13、上述一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置的試驗方法，包括如下步驟：
14、s1.依據中華人民共和國國家標準：《膠粘劑拉伸剪切強度的測定(剛性材料對剛性材料)》gb/t?7124-2008/iso?4587:2003制備試樣；
15、s2.選取試樣，將變形測量裝置固定在試樣上；
16、s3.隨后將試樣上端通過拉力傳感器與連接套件固定，下端通過下銷釘與升降桿和升降平臺固定；將升降平臺與剪式升降裝置中間頂部固定，剪式升降裝置水平軸與伺服電機輸出軸連接；將拉力傳感器、位移讀數裝置的數據口以及伺服電機均與電腦控制系統信號連接；
17、s4.檢查各部件都已固定好，通過電腦控制系統上的控制面板進行預試驗；控制伺服電機的電流和電壓，進而控制伺服電機的輸出軸扭矩，進而控制剪式升降裝置拉伸試樣，并通過拉力傳感器測量剪應力；待加載至規定的剪應力的10％后自動停止，并等待24小時；此過程中，調節與試樣連接的各構件的預緊力，使各構件之間連接無間隙，不會使作用到試樣上的剪應力衰減；
18、s5.待步驟s4完成后，點擊電腦控制系統上的控制面板進行位移測量裝置置零；隨后點擊控制面板開始試驗，此時變形測量裝置記錄金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗；
19、s6.試驗過程中，在恒載施加本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述試驗裝置包括連接套件(1)、拉力傳感器(3)、變形測量裝置、升降桿(8)、升降平臺(9)、剪式升降裝置(5)以及伺服電機(7)；
2.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述拉力傳感器(3)上、下端均通過設計連接裝置(2)與連接套件(1)以及試樣(10)的上端連接。
3.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述伺服電機(7)輸出端設置有鎖死裝置(6)。
4.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述試樣(10)的上、下端均設置有安裝孔，下銷釘(11)穿過下端的安裝孔固定在升降桿(8)上。
5.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述位移讀數裝置(4)為電子數顯移位光柵標尺，容柵位移傳感器(43)精度為0.001mm。
6.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述連接套件(1)
7.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述試樣(10)上、下兩片金屬片的長度均為100mm，粘接區域(12)的縱向粘接長度為12.5mm；上下兩片金屬片的端部分別設置有安裝孔，安裝孔與端部邊緣的距離均為12.5mm。
8.一種根據權利要求1-7任意一項所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置的試驗方法，其特征在于，包括如下步驟：
9.根據權利要求8所述的試驗方法，其特征在于：變形測量裝置固定時，所述位移讀數裝置(4)下端的第一固定裝置(41)固定在試樣(10)下金屬片寬度兩端上；所述容柵位移傳感器(43)背面的第二固定裝置(42)安裝在試樣(10)上金屬片寬度兩端上，固定好后檢查是否牢固。
10.根據權利要求9所述的試驗方法，其特征在于：所述步驟S6中，所述伺服電機(7)自動啟動是當作用在試樣(10)上的恒載剪應力小于規定的恒載剪應力時，通過拉力傳感器(3)和變形測量裝置輸出的模擬信號轉換為數字信號，并傳輸到給電腦控制系統進行處理反饋；伺服電機(7)啟動帶動剪式升降裝置(5)使試樣(10)上的剪應力達到規定中的剪應力；當達到規定中的剪應力時伺服電機(7)自動停止，并啟動鎖死裝置(6)，防止剪式升降裝置(5)發生上、下移動；此外，電腦控制系統的采樣頻率按照快速變化的應變過程以及緩慢的蠕變過程進行設置。
...【技術特征摘要】
1.一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述試驗裝置包括連接套件(1)、拉力傳感器(3)、變形測量裝置、升降桿(8)、升降平臺(9)、剪式升降裝置(5)以及伺服電機(7)；
2.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述拉力傳感器(3)上、下端均通過設計連接裝置(2)與連接套件(1)以及試樣(10)的上端連接。
3.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述伺服電機(7)輸出端設置有鎖死裝置(6)。
4.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述試樣(10)的上、下端均設置有安裝孔，下銷釘(11)穿過下端的安裝孔固定在升降桿(8)上。
5.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述位移讀數裝置(4)為電子數顯移位光柵標尺，容柵位移傳感器(43)精度為0.001mm。
6.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述連接套件(1)橫截面為t型。
7.根據權利要求1所述的一種金屬間膠粘劑拉伸剪切蠕變性能試驗裝置，其特征在于：所述試樣(...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曾兵，田玉金，姚淑芳，
申請(專利權)人：中國建筑科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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