(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210622402.X (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 江西科技学院 地址 330000 江西省南昌市瑶湖高校园区 (72)发明人 李琪　 (74)专利代理 机构 南昌恒桥知识产权代理事务 所(普通合伙) 36125 专利代理师 杨志宇 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 17/02(2006.01) G01N 1/32(2006.01) (54)发明名称 一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试 系统 (57)摘要 一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试 系统， 包括有制备模块、 腐蚀取样模块、 计算模 块、 拉拔实验模块、 数据分析模块， 其特征在于： 制备模块包括有裁切机， 腐蚀取样模块包括有腐 蚀装置， 拉拔实验模块包括有拉力机。 本发明根 据腐蚀率 以及得到不同腐蚀程度下的应力应变 的变化率曲线， 完成C FRP筋在腐蚀环境下的力学 性能测试， 通过采集数据和分析可以建立腐蚀率 与钢筋力学性能的联系， 可为实际工程的C FRP筋 的评估提供了有效的数据和方法， 本发明针对 CFRP筋试件能够进行 可靠有效的力学检测。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 114923780 A 2022.08.19 CN 114923780 A 1.一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试系统， 包括有制备模块、 腐蚀取样模块、 计 算模块、 拉拔 实验模块、 数据分析模块， 其特征在于： 制备模块包括有裁切机， 腐蚀取样模块 包括有腐蚀装置， 拉拔实验 模块包括有拉力机 。 2.根据权利要求1所述的一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试系统， 其特 征在于： 制备模块， 用于制备CFRP筋的标准实验样本， 以及对腐蚀模块电解液的制备； 腐蚀取样模块， 用于采用电化学腐蚀的方式设置有腐蚀装置进行加速腐蚀， 记录腐蚀 时间以及电流和腐蚀环境； 计算模块， 用于法 拉第定律， 有所述腐蚀时间以及电流大小， 计算所述试样的腐蚀率； 拉拔实验模块， 用于CFRP筋的实验样本在不同腐蚀后的应力、 应变以及位移的数据参 数的获取； 数据分析模块， 用于对所获得的数据进行分析， 根据腐蚀程度与应力应变或者关系曲 线， 得到不同腐蚀程度下的应力应变的变化率曲线， 完成CFRP筋在腐蚀环境下的力学性能 测试。 3.根据权利要求1所述的一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试系统， 其特征在于： 所述腐蚀装置包括有底 座 （1） ， 所述底 座 （1） 为半圆形结构， 所述底 座 （1） 上均匀设置有电化 学反应池 （2） ， 所述底 座 （1） 一侧还设置有除锈区 （3） ， 所述除锈区 （3） 下方设置有清洗液， 所 述电化学反应池 （2） 靠近所述除锈区 （3） 的一端设置有夹取旋转装置 （4） ， 所述底 座 （1） 设置 有控制器和电源。 4.根据权利要求3所述的一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试系统， 其特征在于： 所述夹取旋转装置 （4） 包括有支撑柱 （401） ， 夹取杆 （402） 以及主动杆 （403） ， 所述支撑柱 （401） 将夹取杆 （402） 固定于所述电化学反应池 （2） 的一侧， 所述夹取杆 （402） 另一端设置有 从动杆 （404） ， 所述从动 杆 （404） 上设置有斜齿轮一 （405） ， 所述主动 杆 （403） 下方设置有斜 齿轮二 （406） ， 所述斜齿轮一 （405） 与所述斜齿轮二 （406） 相互匹配， 所述夹取杆 （402） 上设 置有夹取孔 （407） ， 所述夹取孔 （407） 内可放置待腐蚀样本， 所述夹取杆 （402） 上还设置有固 定孔 （408） ， 所述固定孔 （408） 上设置有螺栓 （409） ， 所述螺栓 （409） 可将待腐蚀样本锁紧与 所述固定孔 （408） 内， 所述夹取旋转装置 （4） 可绕夹取 杆 （401） 旋转。 5.根据权利要求3所述的一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试系统， 其特征在于： 所述除锈区 （3） 包括有喷砂除锈装置 （301） ， 所述喷砂除锈装置 （301） 包括有喷砂头 （302） 和 喷水头 （303） ， 所述喷砂头 （302） 与所述喷水头 （303） 均通过管道与喷砂电机连接， 可取下分 别对待腐蚀样 本进行喷砂除锈和清洁,所述除锈区 （3） 还设置有支撑架 （5） ， 所述支撑架 （5） 与所述夹取旋转装置 （4） 相匹配， 所述支撑架 （5） 包括有支撑底座 （501） ， 所述支撑底座 （501） 固定于底座 （1） 上， 所述支撑底 座 （501） 上方设置有支撑组 （502） ， 所述支撑组 （502） 与 所述支撑底座 （501） 通过旋转杆 （503） 可旋转连接， 所述旋转杆 （503） 上还设置有回位弹簧 （504） ， 所述支撑组 （502） 上端设置有支撑导向球 （505） ， 所述支撑组 （502） 侧边还设置有夹 持装置 （5 06） ， 所述夹持装置 （5 06） 设置有超声 波振动器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114923780 A 2一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试系统 技术领域 [0001]本发明属于力学性能测试， 具体涉及一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试系 统。 背景技术 [0002]碳纤维增强复合材料(CFRP)是由多股连续纤维和树脂基体组成的新型非金属复 合筋材， 具有耐腐蚀性高、 抗拉强度高、 徐变松弛性能好、 重量轻、 抗疲劳性能强等优良力学 性能， 在腐蚀环境和特殊环境工程中具有良好的应用前景， 也常被用在预应力 混凝土结构 中做预应力筋， 作为主 要受力构件的CFRP筋， 其承载力很大程度由锚具的性能决定 。 [0003]CFRP筋锈蚀以后塑性变差， 锈蚀越严重， 截面损失率越大， 塑性降低越厉害。 锈蚀 CFRP筋的屈服强度降低， 其降低程度与截面损失率成线性变化， 锈蚀CFRP筋屈服强度的降 低直接影响服役 结构的抗力， 严重时可能造成结构倒塌。 [0004]由于CFRP筋的耐腐蚀性特性， 需要一种能够得到不同腐蚀环境以及腐蚀程度的 CFRP筋的力 学性能， 来评估CFRP筋在不同领域内的合理利用， 目前存在的测试系统同样存 在着试验加载不稳定、 试验仪器安装不便、 实验步骤冗杂、 操作复杂等众多不便利因素。 因 此， 寻找一种简单合 适的测试腐蚀环境下的CFRP筋受力性能试验系统是很有必要的。 发明内容 [0005]本发明的上述发明目的是通过以下技 术方案得以实现的: 一种CFRP筋的腐蚀环境下的力学性能测试系统， 包括有制备模块、 腐蚀取样模块、 计算模块、 拉拔 实验模块、 数据分析模块， 其中： 制备模块包括有裁切机， 腐蚀取样模块包括 有腐蚀装置， 拉拔实验 模块包括有拉力机 。 [0006]优选的， 制备模块， 用于制备CFRP筋的标准实验样本， 以及对腐蚀模块电解液的制 备； 腐蚀取样模块， 用于采用电化学腐蚀的方式设置有腐蚀装置进行加速腐蚀， 记录 腐蚀时间以及电流和腐蚀环境； 计算模块， 用于法拉第定律， 有所述腐蚀时间以及电流大小， 计算所述试样的腐蚀 率； 拉拔实验模块， 用于CFRP筋的实验样本在不同腐蚀后的应力、 应变以及位移的数 据参数的获取； 数据分析模块， 用于对所获得的数据进行分析， 根据腐蚀程度与应力应变或者关 系曲线， 得到不同腐蚀程度下的应力应变的变化率曲线， 完成CFRP筋在腐蚀环境下的力学 性能测试。 [0007]优选的， 所述腐蚀装置包括有底座， 所述底座为半圆形结构， 所述底座上均匀设置 有电化学反应池， 所述底座一侧还设置有除锈区， 所述除锈区下方设置有清洗液， 所述电化 学反应池靠 近所述除锈区的一端设置有夹取旋转装置， 所述底座设置有控制器和电源。说　明　书 1/4 页 3 CN 114923780 A 3