[發明專利]路面材料拉伸、壓縮、劈裂回彈模量同步測試方法及裝置

有效

• 申請號: 201611015061.0
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106706422B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 呂松濤;鄭健龍;李亦鵬;樊喜雁
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/20
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 黃浩威

1.路面材料拉伸、壓縮、劈裂回彈模量同步測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1制成試件后，確定好試件正面的水平徑向位置，以及背面的豎直徑向位置，并做好標記；然后在試件正面的水平徑向位置和背面的豎直徑向位置分別貼上相應方向的應變片，其中每個應變片的中點均要與所在面的中心重合；將應變片連接到應變采集儀；

S2將按照步驟S1準備好的試件放在MTS多功能材料測試系統的劈裂試驗支座上，并調整使劈裂試驗的壓頭與試件初步接觸；

S3在試件上由MTS多功能材料測試系統施加縱向集中載荷P，根據需要選擇應力控制模式或位移控制模式，然后啟動應變采集儀，并執行MTS多功能材料測試系統上的劈裂靜態回彈模量測試程序；

S4劈裂靜態回彈模量測試程序執行完成后，停止應變采集儀，然后導出MTS多功能材料測試系統中實時加載的荷載值數據和應變采集儀上的試件在水平徑向與豎直徑向上的回彈應變值；

S5按照下式計算出各級加載的試件的拉伸回彈模量E_x、壓縮回彈模量E_y以及劈裂回彈模量E；

其中：E_x為拉伸回彈模量；E_y為壓縮回彈模量；E為劈裂回彈模量；P為步驟S3中所施加的縱向集中載荷；D為試件的直徑；L為試件的厚度；l為應變片長度；ε_H為水平徑向上應變片的平均回彈拉應變，ε_V為豎直徑向上應變片的平均回彈壓應變；μ為泊松比。

2.根據權利要求1所述的路面材料拉伸、壓縮、劈裂回彈模量同步測試方法，其特征在于，步驟S3的具體步驟如下：

3.1)在進行試件劈裂靜態回彈模量測試之前，需在MTS多功能材料測試系統上，按劈裂靜態回彈模量測試對應的加載速率和試驗溫度進行試件的劈裂強度試驗，即確定試件相同條件下的劈裂破壞荷載峰值P_m；

3.2)由MTS多功能材料測試系統通過位移控制方式先使MTS多功能材料測試系統的壓頭與試件充分接觸，并作用穩定的較小的荷載，然后將壓頭的荷載和位移清零，同時對應變采集儀的初始應變進行平衡和清零處理；

3.3)分別取0.1P_m、0.2P_m、0.3P_m、0.4P_m、0.5P_m、0.6P_m、0.7P_m七級作為試驗荷載，以所需的加載速率加載至0.2P_m進行預壓，并保持一分鐘，然后執行逐級加載的施荷程序，即按設定的加載速率加載至每級預定的荷載，然后按設定的加載速率卸載至零，保持半分鐘，完成一級的加載-卸載-穩定的循環；

步驟S4的具體步驟如下：

將MTS多功能材料測試系統的逐級荷載數據導出，以每級循環的最大荷載作為該級的作用荷載P_i，將應變采集儀采集的逐級水平徑向和豎直徑向的應變數據導出，把每級的水平徑向和豎直徑向初始卸荷實時應變與保持半分鐘末的實時應變作差并取絕對值，并將之作為該級的水平徑向上應變片的平均回彈拉應變和豎直徑向上應變片的平均回彈壓應變；

步驟S5中，根據每級加載對應的縱向集中載荷、水平徑向上應變片的平均回彈拉應變和豎直徑向上應變片的平均回彈壓應變按照公式分別計算各級加載的拉伸回彈模量E_x、壓縮回彈模量E_y以及劈裂回彈模量E；然后分別取各級加載的拉伸回彈模量的平均值、各級加載的試件的壓縮回彈模量的平均值和各級加載的試件的劈裂回彈模量的平均值作為最終的試件的拉伸回彈模量、壓縮回彈模量和劈裂回彈模量。

3.根據權利要求2所述的路面材料拉伸、壓縮、劈裂回彈模量同步測試方法，其特征在于，步驟S5中，分別取2-7級加載的拉伸回彈模量的平均值、2-7級加載的試件的壓縮回彈模量的平均值和2-7級加載的試件的劈裂回彈模量的平均值作為最終的試件的拉伸回彈模量、壓縮回彈模量和劈裂回彈模量。

4.根據權利要求1所述的路面材料拉伸、壓縮、劈裂回彈模量同步測試方法，其特征在于，步驟S2中，在劈裂試驗的壓頭和劈裂試驗支座上涂凡士林。