(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 202210387374.8 (22)申请日 2022.04.14 (71)申请人 郑州大学 地址 450001 河南省郑州市高新 技术开发 区科学大道100号 (72)发明人 汤寄予　高丹盈　张亚可　杨林　 房栋　庞育阳　谷志强　郭奥飞　 (74)专利代理 机构 郑州大通专利商标代理有限 公司 41111 专利代理师 石丹丹 (51)Int.Cl. G01N 3/10(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/02(2006.01) B33Y 80/00(2015.01) (54)发明名称 3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的 试验方法 (57)摘要 本发明属于智能建造技术领域， 具体涉及一 种3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试 验方法， 该试验方法包括首先准备好待测试件， 打开试验机， 启动控制及数采系统； 然后将待测 试件放入试件夹持装置的上方形夹持框和下方 形夹持框中； 其次控制及数采系统控制施力装置 带动下方形夹持框向上运动， 上方形夹持框与下 方形夹持框相对位移使待测试件承受拉力而破 坏； 最后控制及数采系统控制施力装置带动下方 形夹持框向下运动， 取出断开试件的两部分， 安 装下一组试件， 开始下一组试验。 本发明的试验 方法测试误差小， 测试精准度高， 试验效率高。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 114813357 A 2022.07.29 CN 114813357 A 1.一种3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试验方法， 其特征在于， 所述试验机 包括自反力框架、 施力装置、 试件夹持装置和控制及数采系统； 所述施力装置固定 设置于自 反力框架的底部， 用于对试件夹持装置施加压力； 所述试件夹持装置放置在施力装置的上 方， 所述试件夹持装置的上端通过荷载传感器与自反力框架的顶部固定连接， 所述试件夹 持装置用于夹持待测试件， 并将施力装置施加的压力转变为对待测试件的轴向拉应力， 所 述试件夹持装置包括上方形夹持框和下方形夹持框； 所述控制及数采系统与 施力装置控制 连接； 所述试验方法包括： 步骤1， 准备好待测试件， 打开试验机， 启动控制及数采系统； 步骤2， 将待测试件放入试件夹持装置的上 方形夹持框和下 方形夹持框中； 步骤3， 控制及数采系统控制施力装置带动下方形夹持框向上运动， 上方形夹持框与下 方形夹持框相对位移使 待测试件 承受拉力而破坏； 步骤4， 控制及数采系统控制施力装置带动下方形夹持框向下运动， 取出断开试件的两 部分， 安装下一组试件， 开始下一组试验。 2.根据权利要求1所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试验方法， 其特征 在于， 所述自反力框架包括顶板， 所述顶板通过四根支撑柱与底座固定连接 。 3.根据权利要求2所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试验方法， 其特征 在于， 所述施力装置包括固定于底座中心的伺服动力源或者千斤顶， 所述伺服动力源的执 行元件为活塞缸， 所述活塞缸或者千斤顶的活塞杆 上端固定连接下加载板 。 4.根据权利要求3所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试验方法， 其特征 在于， 所述上方形夹持框与下方形夹持框相对位移， 且所述上方形夹持框与下方形夹持框 保持垂直方向上在同一平面内； 所述上方形夹持框包括上传力柱、 连梁、 下传力梁和试件夹持V型下卡槽， 所述上传力 柱包括上传力柱左肢和上传力柱右肢， 所述上传力柱左肢与上传力柱右肢的上端通过连梁 固定连接， 所述上传力柱左肢和上传力柱右肢的下端通过下传力梁固定连接， 所述下传力 梁的中部设置试件夹持V型 下卡槽； 所述下方形夹持框包括下传力柱、 底板、 上传力梁和试件夹持V型上卡槽， 所述下传力 柱包括下传力柱左肢和下传力柱右肢， 所述下传力柱左肢和下传力柱右肢的下端通过底板 固定连接， 所述下传力柱左肢和下传力柱右肢的上端通过上传力梁固定连接， 所述上传力 梁的中部设置试件夹持V型 上卡槽； 所述试件夹持V型下卡槽和试件夹持V型上卡槽均包括背板和设置在背板左右两侧相 对称的异形侧板 。 5.根据权利要求4所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试验方法， 其特征 在于， 所述下传力柱左肢和下传力柱右肢的上端设置有截面为U 型的滑动导槽， 所述上传力 柱左肢和上传力柱右肢的下端分别在各自侧的滑动导槽内滑动， 形成两组滑动副； 所述上 传力柱的下端处于下传力柱上端滑动导槽内的两个接触面均设置有直线轴承。 6.根据权利要求5所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试验方法， 其特征 在于， 所述控制及数采系统包括荷载传感器、 变形传感器、 计算机和控制器， 所述荷载传感 器的上端与顶板的底面中心通过螺栓固定连接， 下端与连梁的上部中心通过螺栓固定连 接； 所述变形传感器安装在上传力柱左肢和上传力柱右肢的下端内侧面； 所述伺服动力源/权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114813357 A 2千斤顶、 荷载传感器、 变形传感器与控制器通过电缆连接， 所述控制器与计算机通过电缆连 接。 7.根据权利要求6所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试验方法， 其特征 在于， 所述步骤2具体包括： 将待测试件放入试件夹持V型上卡槽和试件夹持V型下卡槽内， 使试件上部 完全卡在试件夹持V型 上卡槽内。 8.根据权利要求7所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试验方法， 其特征 在于， 所述步骤3具体包括： 控制器控制活塞缸或者千斤顶的活塞杆带动下加载板上升， 接 触到试件夹持装置的底板， 使 试件夹持V型上卡槽带动待测试件做上升运动， 并使 试件下端 逐渐贴合于试件夹持V型下卡槽中； 启动自动控制和加载程序， 加载时间、 荷载和形变数据 通过控制器实时记录和保存， 各个通道的应力 ‑应变曲线实时显示在计算机的显示屏上； 待 测试件断裂时， 结束数据采集。 9.根据权利要求8所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试试验机的试验方法， 其特征 在于， 所述步骤4具体包括： 断开试件的下部从试件夹持V型下卡槽落在下方形夹持框的底 板上， 控制器控制活塞 缸或者千斤顶的活塞杆带动下加载板向下运动， 试件夹持V型上卡槽 在重力作用下落在试件夹持V型下卡槽上， 从试件夹持V型上卡槽中取出断开试件的上部， 并取走试件下部， 安装下一组试件， 开始下一组试验。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114813357 A 3