[实用新型]一种钢管构件双轴残余应力的测量装置

说明书

本实用新型公开了一种钢管构件双轴残余应力的测量装置，包括双轴电阻应变片、应变采集仪、端子、防护硅胶及导线，针对传统残余应力测量装置无法准确获得钢管构件中复杂双轴残余应力的问题，提出了在钢管构件内外表面黏贴双轴电阻应变片，并与应变采集仪相结合，形成的一种钢管构件中复杂残余应力的测量装置。当采用线切割等工艺使测点处残余应力得到释放时，该装置可以准确地跟踪残余应力释放的全过程。该装置可广泛应用于钢、不锈钢和铝合金等金属管构件中残余应力的测量，有益于改进钢管构件成型工艺、探究残余应力对构件受力性能的影响。

技术领域

本实用新型属于钢结构试验技术领域，具体涉及一种钢管构件双轴残余应力的测量装置。

背景技术

残余应力是钢管构件中广泛存在的一种自平衡应力，对构件的成型工艺和受力性能等存在较大的影响，是机械和土木工程学科关注的重点。传统残余应力测量方法（例如割条法和盲孔法），仅适用于构件处于简单残余应力状态（例如纵向膜应力为主）和表面残余应力的测量。然而，受成型工艺的影响，钢管构件中往往包含纵向和横向膜应力、纵向和横向弯曲应力，处于复杂双轴残余应力状态，因而传统残余应力测量方法无法对其进行准确测量。

发明内容

本实用新型针对传统残余应力测量方法无法准确测量钢管构件中复杂双轴残余应力问题，提出了一种钢管构件双轴残余应力的测量装置，能够准确测量钢管构件被测点处内外表面的双轴残余应力，跟踪残余应力释放的全过程，力学意义清晰，设备简单、实用。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种钢管构件双轴残余应力的测量装置，包括双轴电阻应变片、应变采集仪、端子、防护硅胶和导线，所述双轴电阻应变片为三引线双轴电阻应变片，包含两个垂直布置的敏感栅，并分别通过导线与应变采集仪中两个测量通道采用1/4桥路进行连接，所述防护硅胶均匀地覆盖双轴电阻应变片。

当采用线切割等工艺使测点所处板条中残余应力得到释放时，所述双轴电阻应变片可精确获得测点处的双轴残余应力并记录全过程应变数据。

进一步的，双轴电阻应变片在构件测点的内外表面牢固黏贴，其中一个敏感栅沿着构件的轴线方向，另一个敏感栅沿着构件的环向；

进一步的，双轴电阻应变片的在构件横断面的布置应与构件中残余应力分布梯度及截面几何尺寸相协调；

进一步的，双轴电阻应变片应黏贴于测点所处待切割板条宽度的中点，板条的宽度不应小于敏感栅片宽度的4倍；

进一步的，双轴电阻应变片应黏贴于测点所处待切割板条长度的中点，板条的长度不应小于板条宽度的6倍；

进一步的，测点到构件端部的长度不应小于1.5倍的构件截面最大高度；

进一步的，板条切割过程中不应引起板条温度的变化，宜采用线切割。

进一步的，应变采集仪连接温度补偿片。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单、成本低廉、使用方便，能够准确测量钢管构件被测点处内外表面的双轴残余应力，并可以跟踪残余应力释放的全过程，可广泛应用于钢、不锈钢及铝合金等金属管构件中残余应力的测量，有益于改进钢管构件成型工艺、探究残余应力对构件受力性能的影响等。

附图说明

图1为残余应力测量装置的结构示意图。

图2为残余应力测量装置的工作状态图。

附图标记列表：

双轴电阻应变片1；应变采集仪2；端子3；保护硅胶4；导线5；温度补偿片6；敏感栅7；被测钢构件8；线切割路径9。

具体实施方式