TDHC-U2 型U型混凝土冲击试验仪

  • 发布时间:2019-08-31 09:36:47,加入时间:2019年06月13日(距今1830天)
  • 地址:中国»河北»沧州:河北省沧州市献县郭庄镇东孔庄村
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技术参数:
1、落距:(400±1.5)mm
2、击实速度:12次每分
3、击实预置数 0-99次
4、锤重:0.875kg
5、外形尺寸:700X500X1700mm
6、重量:150KG
7、电源电压:380V
8、功率:750W
9、环境温度:5~40℃
10、环境湿度:≦85﹪
11、配套设备:混凝土振动台、U型标准冲击试模
试验步骤:
1制作试件:试验中的U型试件是由一个半圆形拱和两个矩形长脚组成。半圆形拱的内径83mm,外径133mm,两个长脚各高83mm,试件成型48h后拆除有机玻璃模具的内、外箍,将试件置于温度(20±2)℃,湿度90%环境下养护28d。
2、将试件卡在击实仪垫板上,注意一定要固定好,冲击试验中,冲击载荷在试件中产生的冲击应力除与试件的形状、体积和局部弹塑性变形等有关外,还同与其相连接的物体有关。如与试件相连接的物体是绝对刚体,则冲击能全部为该试件所承受;如与试件相连的物体刚度为某一值,则冲击能为整个体系所承担,试件仅分担冲击能的一部分。因此试件的底座设计也至关重要。本试验采用质量约等于上部U型试件15倍的纯钢制底座,在底座的上表面留有50mm×50mm见方,深50mm的凹孔以固定试件。由于钢制底座的刚度远大于上部的混凝土试件,所以确保了试件处于近似刚性固定的状态而吸收绝大部分的冲击能。
3、有限元分析
为了在理论上弄清U型试件在受冲击荷载下的应力分布情况,并明确其开裂破坏位置是否与设计本试验时所期望的一致,应用有限元分析软件ANSYS来进行模拟。
因为试件为U型对称结构,所以采用平面对称模型顶端施加静态集中力的方式来模拟U型试件在受到冲击荷载下的应力分布情况。在分析中,对U型试件腿部y向及对称轴平面向施加固支约束,并在U型半圆弧顶端施加一个与Y轴反向的单位集中力,以近似模拟冲锤落下瞬间时的受力状态。

压应力zui大点和拉应力zui大点分别出现在U型混凝土试件顶部圆弧的中央和底部圆弧中央位置,该结果与预先设想的试件开裂位置完全吻合。且由于顶部受压而底部受拉,虽然压应力值(227.1Pa)大于拉应力值(112.3Pa),但由于混凝土材料抗拉强度远低于抗压强度,所以随着冲击次数的增加,底部圆弧中央首先发生受拉破坏,即第一条裂缝出现的位置。
4、试验条件和结果
本试验在常温下进行,落锤在滑轨上以5s每次的等速率下落并冲击下端的U型混凝土试件,冲击头放置在U型混凝土试件圆弧顶端中心位置,试验前须预先进行对中操作。落锤质量为0.875kg,冲击高度为40cm。记录试件出现第一条裂纹和试件破坏的冲击次数,并根据式1计算试件破坏时的冲击耗能。最终试验结果
表2U型混凝土冲击试验结果
W=n×m×g×h(1)
式中,W——为冲击能耗,N·m;
n为破坏时的冲击次数;
h——为每次落锤下落高度;
g——为重力加速度,取9.8m每秒;
m——为落锤质量,这里为0.875kg。

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