[發明專利]一種側向雙軸加載試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201711446285.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108007763B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 虞松;李邦翔;蔡衛兵;朱維申;薛翊國;魏超
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

1.一種側向雙軸加載試驗裝置，其特征在于，包括：

底板，表面可設置試件；

第一加載單元和第一測力單元，二者相對設置并設于底板；

第二加載單元和第二測力單元，二者相對設置并設于底板，第二加載單元與第一加載單元垂直設置，第一加載單元、第一測力單元、第二加載單元和第二測力單元均圍繞試件設置；

第一測力單元包括可與試件接觸的第一反力板，第一反力板的側部設置第一力傳感器，第一力傳感器與用于確定第一力傳感器位置的第一定位部件連接，第一定位部件與第一立板連接，第一立板與底板固連；

所述第一加載單元包括第一加載板，第一加載板與動力源推動端連接，動力源另一端設置第三立板，第三立板相對于所述底板活動設置；

或者，所述第三立板表面設置帶螺紋的孔洞，動力源端部與該孔洞配合連接；

所述第二測力單元包括第二反力板，第二反力板的側部通過第二過渡部件與第二定位部件連接，第二過渡部件與第二定位部件之間設置第二壓力傳感器，第二定位部件與第二立板連接，第二立板與底板固連;

所述第二加載單元包括第二加載板，第二加載板與動力源推動端連接，動力源另一端設置第四立板，第四立板相對于所述底板活動設置;

第三立板與第一立板之間設置拉桿，同樣，第二立板與第四立板之間設置

拉桿，拉桿是指兩豎直對應立板之間的水平圓柱形桿件，拉桿兩端有螺紋，分別垂直嵌入兩個豎直對應立板預留的孔洞中，再用螺帽擰緊與相應立板相連組成整體，每個加載方向上均有四根拉桿，在豎直平面上呈正方形的四個角點分布，兩個加載方向上的兩組拉桿在水平方向上呈垂直交錯布置油缸一側的立板的底部并未完全固定于底板，它的底部與固定在底板的四根導軌相連;

在實驗加載的過程中，油缸作用在試件表面的力最終由拉桿承擔;?隨著拉桿承受的拉力越來越大，拉桿必將產生彈性變形，而力傳感器一側的立板底部是與底板固結在一起，油缸一側的立板底部是與固定在底板的導軌相連，能夠在彈性變形能較大時順著導軌發生輕微的移動，使得拉桿的彈性變形能得到釋放，故在整個實驗加載的過程中，?作用在試件表面的荷載始終是均勻軸向;

所有立板是指在空間上用于固定油缸或定位部件的豎直板件，立板的底部通過螺栓與底板垂直相連；立板一側的四個角點位置分別與四根拉桿通過螺紋和螺帽緊密相連，在立板一側的中間位置上預留了帶螺紋的孔洞以便與加載油缸或定位部件預留的連接，立板的另一側處于臨空狀態;每個加載方向上均有兩個立板，由于拉桿和底板的約束作用，兩立板在空間位置上是相互平行的，并且處于同一水平面上。

2.根據權利要求?1?所述的一種側向雙軸加載試驗裝置，其特征在于，所述第一反力板與第一力傳感器之間設置第一過渡部件。

3.根據權利要求?1所述的一種側向雙軸加載試驗裝置，其特征在于，所述底板為十字型結構件。

4.根據權利要求?1所述的一種側向雙軸加載試驗裝置，其特征在于，所述第一加載板一側預留帶螺紋的卡槽，卡槽與動力源推動端連接；

或者，第一加載板與第一反力板相互平行，且軸心在同一直線設置。

5.根據權利要求?2?所述的一種側向雙軸加載試驗裝置，其特征在于，所述第一過渡部件為第一過渡板，第一過渡板一側通過螺栓與第一反力板螺紋連接，另一側與所述的第一力傳感器連接；

或者，所述第一定位部件為圓筒軸。

6.根據權利要求?1-5?中任一項所述的一種側向雙軸加載試驗裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)?將試件設于底板表面；

2)?將第一加載單元、第二加載單元、第一測力單元、第二測力單元分別與控制器連接；

3)?由第一加載單元、第二加載單元對試件進行兩個方向力的加載；

4)由第一測力單元、第二測力單元對試件所受載荷大小進行測量，并由控制器控制第一加載單元與第二加載單元持續施加載荷。