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原文传递正交异性钢桥面板焊接节点腐蚀疲劳试验方法及其装置

专利名称：	正交异性钢桥面板焊接节点腐蚀疲劳试验方法及其装置
摘要：	正交异性钢桥面板焊接节点腐蚀疲劳试验方法及其装置，包括：1)组装腐蚀环境箱、制作长十字焊接试件及布置光纤光栅传感器；2)长十字焊接试件疲劳试验；3)长十字焊接试件腐蚀试验；4)建立腐蚀‑疲劳耦合作用过程时间匹配关系；5)安装腐蚀环境箱与水雾释放器；6)长十字焊接试件腐蚀‑疲劳耦合试验数据采集；按照所述的方法构建的装置包括长十字焊接试件、腐蚀环境箱、水雾释放器、疲劳试验机、监测装置、腐蚀膏。还包括实施本发明方法的装置。本发明充分考虑腐蚀介质和交变应力的耦合作用，与服役中的钢桥焊接节点所处的使用环境更为接近，试验数据更有效可靠；同时装置操作简单易行，操作方便、成本较低、易于推广。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学
发明人：	叶肖伟;苏有华;宋宸枢
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910435767.X
公开号：	CN110333155A
代理机构：	杭州天正专利事务所有限公司
代理人：	王兵;黄美娟
分类号：	G01N3/56(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号
主权项：	1.正交异性钢桥面板焊接节点腐蚀疲劳试验方法，包括以下步骤： 1)组装腐蚀环境箱、焊接长十字焊接试件及布置光纤光栅传感器：组装制作腐蚀环境箱，焊接长十字形构件，在长十字构件焊缝上部竖向缠绕一圈光纤光栅应变传感器，用于监测长十字焊接试件焊接节点的锈蚀情况；在长十字构件焊缝下部环向粘贴光纤光栅应变传感器和光纤光栅温度传感器，用于监测焊接节点的应力变化情况和试件的温度变化情况； 2)长十字焊接试件疲劳试验：取10个长十字焊接试件，每1个为1组，共10组。使用电液伺服疲劳试验机，以试件80％屈服强度开始逐级减少5％的应力进行常幅疲劳试验，加载频率为3Hz，记录各试件破坏时的应力循环次数，获得长十字焊接试件的S-N曲线； 3)长十字焊接试件腐蚀试验：取10个长十字焊接试件，每1个为1组，共10组。将长十字焊接试件组装于腐蚀环境箱上：将长十字焊接试件加工出的固定螺纹部位用生料带缠绕，随后将此端穿过环境箱底部的圆孔中，使螺纹段一半位于环境容器内部，一半位于外部，采用O型密封圈、垫片和密封螺母在环境箱内外分别上紧，实现密封。长十字形试件上部锚固端与环境箱上顶盖采用有机PVC包装膜及胶水实施密封。配置10种不同浓度比例的腐蚀膏，将10种不同浓度比例的腐蚀膏分别均匀涂抹于10组试件焊缝处，启动水雾释放器。试件腐蚀试验时，每隔3小时利用光纤光栅应变传感器测量焊缝腐蚀深度，进行记录。根据试验结果建立不同成分比例腐蚀膏对焊缝的腐蚀速度曲线； 4)建立腐蚀-疲劳耦合作用过程时间匹配关系：根据腐蚀试验和疲劳试验获得的长十字焊接试件腐蚀速度曲线和S-N曲线，建立长十字焊接试件腐蚀-疲劳耦合作用过程的时间匹配关系； 5)安装腐蚀环境箱与水雾释放器：取10个长十字焊接试件，每1个为1组，共10组；将长十字焊接试件加工出的固定螺纹部位用生料带缠绕，随后将此端穿过环境箱底部的圆孔中，使螺纹段一半位于环境容器内部，一半位于外部，采用O型密封圈、垫片和密封螺母在环境箱内外分别上紧，实现密封。并在内部密封螺母上浇筑胶水密封，做好环境箱的密封与固定；长十字形试件上部锚固端不与环境箱上顶盖紧密连接，采用有机PVC包装膜及胶水将环境箱上顶盖长方形空缺处实施密封；用夹具将结合组装完的长十字焊接试件和腐蚀环境箱固定于电液伺服疲劳试验机上，用导管将腐蚀环境箱与水雾释放器相连接； 6)长十字焊接试件腐蚀-疲劳耦合试验数据采集：根据建立所得的腐蚀-疲劳耦合作用过程时间匹配关系，取十组在试件破坏时间上相匹配的腐蚀膏配比和载荷应力，同时开始对十组长十字焊接试件的腐蚀试验和疲劳加载试验，记录试件破坏时的应力循环次数，并对传感器进行数据采集与存储，用于获取试件的腐蚀疲劳S-N曲线。 2.实施权利要求1所述的试验方法的装置，其特征在于：包括疲劳试验机(1)，疲劳试验机(1)连接液压杆(2)，其特征在于：液压杆(2)的上端连接上夹持端(5)，疲劳试验机(1)连接下夹持端(8)，长十字焊接试件(3)的两端分别连接上夹持端(5)和下夹持端(8)，长十字焊接试件(3)的中部套在腐蚀环境箱(4)内，长十字焊接试件(3)的中部设有待测焊缝，待测焊缝上设置有腐蚀膏(18)；腐蚀环境箱(4)内腔通过水雾注入管道(16)连接水雾释放器(10)，并连接水雾排出管道(17)；长十字焊接试件(3)由一根钢棒与两块钢板焊接而成，钢棒的两端是钢质圆柱，中间是钢质长方体，两块钢板分别焊接于钢棒的钢质长方体的正、反面；待测焊缝上方3mm处纵向缠绕光纤光栅应变传感器(6)；待测焊缝下方3mm处纵向粘贴光纤光栅应变传感器(6)，采用光纤光栅温度传感器和光纤光栅应变传感器串联，进行温度补偿；光纤光栅应变传感器(6)通过传导光纤(20)、解调器连接检测装置(9)。
所属类别：	发明专利