[實用新型]測量土工合成材料彈性模量的試驗裝置

有效

• 申請號: 201620184131.4
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN205384192U
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 孫潤生;王珂;馬源;崔兵兵;張宏博
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

技術領域

本實用新型屬于復合材料檢測技術范疇，具體涉及測量土工合成材料彈性模量的試驗裝置。

背景技術

隨著我國的經濟快速發展，越來越多的材料被廣泛的應用于土木工程建設中。土工合成材料作為一種新型的合成材料，具有輕質、反濾、排水、隔離、增強、成本低、耐腐蝕等優良性能，被廣泛的應用在民用建筑、道路與橋梁、水利工程、巖土工程、環境工程、交通工程、市政工程及圍海造地工程、核電站與軍事防護等工程。例如，土工織物用于濾層、隔離和防護；土工格柵、條帶和有紡或編織土工織物用于加筋；土工膜用于防滲土工網和三維植被網墊用于排水和坡面的穩定等。我國對土工合成材料應用起步較晚，而且土工材料作為一種復合材料，其力學性能指標依據合成材料的不同而有所差異。因此在應用材料之前，我們需要詳細了解到材料的力學性質。傳統的試驗機主要應用于混凝土的壓縮和鋼筋的拉伸實驗，如采用該力學試驗機測量合成材料的彈性模量，由于其量程過大，會導致測量精度過低。但是，如果我們應用土工合成材料，就需要對其各力學指標進行精確測量(例如材料的彈性模量)，然而目前該試驗裝置很少有人研究。

實用新型內容

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種測量土工合成材料彈性模量的試驗裝置，可用于對土工合成材料的彈性模量測定。

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

測量土工合成材料彈性模量的試驗裝置，包括在試件上部對試件施加豎向荷載的豎向加載裝置，所述豎向加載裝置的兩對側均設有反力架，所述反力架的頂部固定有位移傳感器，位移傳感器頂部固定第一試件夾具組件，所述豎向加載裝置底部設有與第一試件夾具組件相配合的第二試件夾具組件；第一試件夾具組件和第二試件夾具組件相配合直接夾持試件，第一試件夾具組件設置在豎向加載裝置底部，通過豎向加載裝置自身的伸縮對試件施加豎向荷載。

現有傳統裝置將加載裝置放置在下部，且需要連接聯動裝置來調節橫梁升降來控制加載，而本實用新型中將加載裝置放置在上部，只需控制加載裝置的探頭伸縮來實現對試件的拉伸和調控加載大小，裝置安裝較為簡單，無需太多復雜部件。

所述豎向加載裝置包括底座，所述底座上端設有豎梁，豎梁頂部與橫向反力梁固定連接，所述反力梁底部中心處固設有豎向千斤頂；沿所述底座的豎直軸向設有用以測量豎向拉力的拉力傳感器，拉力傳感器與控制器連接，控制器與顯示器連接，顯示器可設置于底座上或整個裝置的其他位置；底座可保證試件加載過程中的穩定性，采用豎向千斤頂來提供試件所受的拉力。一般的壓力機拉力大小都是通過電腦顯示，而本實用新型直接將拉力傳感器固定在底部，通過顯示器可直接讀出拉力大小。

傳統的拉伸裝置量程一般為100KN，造成測量的彈性模量精度較低，而本實用新型加載裝置量程較小，測量的精度較高，更容易獲得材料的精確指標。本實用新型中拉力傳感器量程為10000N，位移傳感量程為5cm。

所述第二試件夾具組件固定于豎向千斤頂底部；其中一個夾具固定在千斤頂底部可以隨千斤頂探頭的伸縮來調節待拉伸試件的長度，當千斤頂加載后，探頭向上移動，與千斤頂固定的夾具也隨之移動，提供拉力。另一端探頭與傳感器固定，當試件發生位移時，傳感器可以顯示試件位移。

所述拉力傳感器通過拉力傳感器墊片固定于底座上，拉力傳感器頂部與第一試件夾具組件的底部相連接；拉力傳感器測量試件在被拉過程中所受到的拉力大小。

所述第一試件夾具組件包括固定于位移傳感器上的夾具底座，所述夾具底座兩側部均設有側壁，側壁上穿有轉動軸，所述轉動軸的一端部延伸至側壁之間并與夾片連接；采用夾片，可以方便試件與夾片充分接觸，保證夾持試件的夾緊力。通過轉動把手的旋轉來控制與試件相連的方形墊片，當兩個轉動把手同時順時針旋轉時，方形墊片加緊試件；當兩個轉動把手同時逆時針旋轉時，方形墊片松開試件。

優選的，所述轉動軸另一端部延伸出側壁并與轉動把手連接；可通過轉動把手，快速方便調節夾片的位置，以適應夾持不同厚度的試件。

所述第二試件夾具組件包括固定于豎向千斤頂底部的夾具底座，所述夾具底座兩側部均設有側壁，側壁上穿有轉動軸，所述轉動軸的一端部延伸至側壁之間并與夾片連接。

優選的，所述轉動軸另一端部延伸出側壁并與轉動把手連接；可通過轉動把手，快速方便調節夾片的位置，以適應夾持不同厚度的試件。

所述反力架底部固定于工字鋼底座上，所述反力架頂部中心處固定有水平剛性支架，所述位移傳感器固定于剛性支架上；位移傳感器與控制器連接，控制器與顯示器連接，顯示器可設置于底座上或整個裝置的其他位置。