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公开(公告)号：CN117116394A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202310977447.3
申请日：2023-08-04
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明提供一种计算卵球形骨料粒子周围界面过渡区连通性的方法，涉及混凝土缺陷表征和模拟计算领域，通过构建骨料堆积体系，定义骨料粒子等效直径、骨料粒子特征等效直径，能够同时兼顾考虑骨料粒子的形状分布和尺寸分布特征，能更为真实地表征混凝土内部界面过渡区的连通程度；通过采用界面过渡区粗略判断和精确判断相结合方法，大大减少了计算所需时间，从而实现对预设条件下界面过渡区发生逾渗的概率进行快速计算，评估产生界面过渡区连通簇的情况，进而指导现场通过调整骨料体积分数、骨料级配尺寸等来提高混凝土的性能，对混凝土中界面过渡区的连通性进行提前设计和评估。
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公开(公告)号：CN116728552A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310887138.7
申请日：2023-07-19
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明提供一种二维定向钢纤维混凝土3D打印设备，包括有X、Y、Z三个轴向的三向行走机构，还包括有控制单元、物料输送单元和钢纤维定向单元，所述钢纤维定向单元固定安装于所述物料输送单元的输出端，用于将所述物料输送单元输出的物料进行钢纤维定向，所述控制单元安装于X、Y、Z三个轴向三向行走机构上，所述控制单元分别与X、Y、Z三个轴向的三向行走机构及所述钢纤维定向单元电连接，用于控制打印路径、打印速度及钢纤维的方向。本发明的二维定向钢纤维混凝土3D打印设备能够直接将预拌砂浆拌合物中的钢纤维实现二维定向，使得打印出的混凝土构件的弯曲强度更高，提升混凝土构件的使用寿命。
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公开(公告)号：CN115980117A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310154215.8
申请日：2023-02-23
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明提供一种无损检测水泥基复合材料中钢纤维取向和分布的方法，包括：利用电磁波对新浇筑未硬化的钢纤维增强水泥基复合材料加热1‑3min；自加热开始测量所述钢纤维增强水泥基复合材料表面不同位置的温度；以2‑3s的间隔记录每个位置的温度并计算相同时间间隔每个位置的升温速率；根据测得的不同位置的温升大小和升温速率来判断钢纤维的取向和分布特征。本发明还提供所述方法的专用设备，以及所述方法或专用设备在制备、评估或筛选定向钢纤维增强水泥基复合材料中的应用。本发明的方法能够在拌合阶段检测出钢纤维的取向和分布特征，测试方法操作简单、检测效率高。
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公开(公告)号：CN114216403B
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202111548480.1
申请日：2021-12-17
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为基于红外和可见光双光相机的非连续变形测量方法，该测量方法的步骤是：在准脆性材料表面均匀喷涂导热涂料形成导电膜，在导电膜表面制备随机散斑图案；利用双光融合相机获取准脆性材料加载时刻的可见光图像和红外与可见光的融合图像；对可见光图像进行扩展裂缝边界检测，获得裂缝扩展尖端所在位置，据此确定相应融合图像中细微裂缝扩展的初始坐标，进而确定细微裂缝所在初始区域范围；再将可见光图像中对应于融合图像细微裂缝所在区域范围的位置作为二次图像分析区域，对二次图像分析区域进行分析获取全场主拉应变，精准定位细微裂缝轮廓所在位置。将红外图像与可见光图像进行耦合分析，在科研与实际工程领域中可以得到推广应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101913189A
公开(公告)日：2010-12-15
申请号：CN201010235382.8
申请日：2010-07-23
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明制备单向分布钢纤维增强砂浆的方法及其专用设备，涉及纤维增强砂浆，其关键步骤是，将配制成的钢纤维砂浆拌合物浇入非金属试模并置于制备单向分布钢纤维增强砂浆的专用设备的线圈的骨架中的空腔内，再将该线圈和试模一起置于上述专用设备的振动台上，开启上述专用设备的直流电源使线圈通电形成磁场，以对配制成的钢纤维砂浆拌合物施加磁场实现对钢纤维定向，磁场方向与试件测试或工作状态时的拉应力方向保持一致；该专用设备由振动台、线圈和直流电源构成。用本发明方法和专用设备制备出的单向分布钢纤维增强砂浆，其抗折强度比用现有方法制备的钢纤维增强砂浆提高25％～100％，或节省钢纤维25％～60％。
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公开(公告)号：CN115319889B
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211251818.1
申请日：2022-10-13
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种自适应钢纤维混凝土预制构件制备方法，包括以下步骤：对构件进行细观数值模拟，建立钢纤维方向和数量分布模型‑根据钢纤维方向和数量分布模型计算的配合比制备出预拌砂浆‑确定打印路径，同时将打印路径信息与钢纤维方向和数量分布模型信息叠加分析，得到各打印路径处的钢纤维方向和数量信息‑将信息导入到位置定位器中，利用位置定位器实时控制制备系统在打印期间各位置处的钢纤维方向和数量。本发明采用上述自适应钢纤维混凝土预制构件制备方法，结合了电磁场法和3D打印技术，与已有技术相比，能根据应力大小和方向实现分区域、分方向、自动化分配指定数量的钢纤维，避免了传统方法仅能实现单向定向均匀分布的不足。
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公开(公告)号：CN113547607B
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202110832230.4
申请日：2021-07-22
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种制备3D打印定向钢纤维增强水泥基复合材料的装置，包括电机、联动齿轮组、一级钢纤维定向单元、二级钢纤维定向单元、输料料斗和辅助振动器；联动齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮；所述一级钢纤维定向单元包括钢纤维料斗、推进式搅拌桨叶、旋转竖轴、螺旋桨叶和竖杆；所述输料料斗包括储料仓、挤出管和挤出口；二级钢纤维定向单元为圆筒状永磁体。本装置实现了3D打印钢纤维增强水泥基复合材料内部钢纤维沿打印方向定向分布，钢纤维分布更为均匀，充分发挥钢纤维的增强作用，改善了复合材料3D打印时材料挤出的顺滑性、打印材料的密实性、打印试件表面有纤维突出等技术问题，提高了复合材料的结构力学性能。
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公开(公告)号：CN114216403A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111548480.1
申请日：2021-12-17
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为基于红外和可见光双光相机的非连续变形测量方法，该测量方法的步骤是：在准脆性材料表面均匀喷涂导热涂料形成导电膜，在导电膜表面制备随机散斑图案；利用双光融合相机获取准脆性材料加载时刻的可见光图像和红外与可见光的融合图像；对可见光图像进行扩展裂缝边界检测，获得裂缝扩展尖端所在位置，据此确定相应融合图像中细微裂缝扩展的初始坐标，进而确定细微裂缝所在初始区域范围；再将可见光图像中对应于融合图像细微裂缝所在区域范围的位置作为二次图像分析区域，对二次图像分析区域进行分析获取全场主拉应变，精准定位细微裂缝轮廓所在位置。将红外图像与可见光图像进行耦合分析，在科研与实际工程领域中可以得到推广应用。
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公开(公告)号：CN113547607A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110832230.4
申请日：2021-07-22
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种制备3D打印定向钢纤维增强水泥基复合材料的装置，包括电机、联动齿轮组、一级钢纤维定向单元、二级钢纤维定向单元、输料料斗和辅助振动器；联动齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮；所述一级钢纤维定向单元包括钢纤维料斗、推进式搅拌桨叶、旋转竖轴、螺旋桨叶和竖杆；所述输料料斗包括储料仓、挤出管和挤出口；二级钢纤维定向单元为圆筒状永磁体。本装置实现了3D打印钢纤维增强水泥基复合材料内部钢纤维沿打印方向定向分布，钢纤维分布更为均匀，充分发挥钢纤维的增强作用，改善了复合材料3D打印时材料挤出的顺滑性、打印材料的密实性、打印试件表面有纤维突出等技术问题，提高了复合材料的结构力学性能。
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