[發明專利]斷裂可視化一體式土體單軸拉伸裝置

有效

• 申請號: 202010715640.6
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111965019B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 孫一清;沈振中;張宏偉;吳美子;江兆強;黃天;蒯鵬程;吳雪晨;劉睿文;趙康;朱依婷;賈文濤;胡玉婷;張震
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06;G01N3/04;G01N3/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

本發明公開了一種斷裂可視化一體式土體單軸拉伸裝置，包括底板、可視化一體式模具、固定板和油壓拉力器；底板具有兩排滑動球；可視化一體式模具滑動連接在兩排滑動球上；包括模具固定半、模具拉伸半、L型板、固定彎鐵和滑動條；模具固定半與固定板相連，模具拉伸半與油壓拉力器相連；若干根滑動條并列滑動設在模具固定半和模具拉伸半之間的滑動球上；L型板拼靠在若干根滑動條兩側。試樣腔呈啞鈴型。本發明將制樣模具和活動夾具形成為一體，減少了試樣脫模及裝夾過程，檢測簡單方便，且能觀測試樣斷裂過程及斷裂準確位置，并利用兩排滑動球，降低可視化一體式模具拉伸過程中與底板的摩擦，達到更理想的試驗狀態。

技術領域

本發明涉及土工試驗裝置，特別是一種斷裂可視化一體式土體單軸拉伸裝置。

背景技術

土是巖石風化的產物，在力學性質上具有一定的抗剪強度、抗壓強度和抗拉強度。但是在工程建筑中，土的抗拉強度基本都不被人們利用的，所以前人在研究土體強度的時候，大多忽略土體的抗拉強度。但是土體在工程中有時承受拉應力是不可回避的問題，拉應力作用常常發生在高大建筑物的周圍。因此近年來，土體抗拉強度的問題越來越突出，引起了人們廣泛的興趣。

測量土體抗拉強度的試驗方法主要有：單軸拉伸試驗、三軸拉伸試驗、土梁彎曲試驗、空心圓柱體試驗、徑向壓裂試驗和巴西劈裂試驗等。單軸拉伸試驗和三軸拉伸試驗是通過對試樣直接施加軸向拉力來測得抗拉強度的，屬于直接拉伸試驗方法；土梁彎曲試驗、徑向壓裂試驗、軸向壓裂試驗以及空心圓柱體試驗是通過對試樣施加壓力或扭矩，再根據一定的假設從土樣破壞時的壓力或者扭矩計算出土體的抗拉強度，屬于間接拉伸試驗方法。

黨進謙等研制的應變控制式臥式單軸拉伸儀，試驗方法操作方便，試驗結果也比較明確，但是由于手輪是人工控制的，所以轉速不固定，而且并不能解決試樣再拉伸過程中是否會出現偏心拉伸的情況。

Tamrakar研制的一種臥式單軸拉伸儀，試樣的截面是呈“8”字形。該新型試驗儀器消除了夾具和粘結劑對試樣的影響，但是由于特殊的模具形狀，試樣的制備受到較大的限制同時試驗時施加的拉應力值以及破壞時局部的應力值的準確性需要商榷。

張輝和朱俊高等設計的能夠采用夾具的方法來進行土體單軸拉伸試驗的儀器。該儀器能夠連續施加均勾的荷載并且采用電子釆集數據，試驗儀器的結果比較精確，而且操作簡單。但是由于采用夾具固定試樣容易產生細微的相對滑動，所以不利于研究土體的變形。

傳統單軸拉伸裝置都是在模具背部表面涂抹脫模劑，然后開始制樣，完成制樣后，將試樣從模具中取出，再放入活動夾具或用粘合劑粘合活動夾具與試樣兩端，然后進行試驗，這不僅會對試樣造成損壞，還十分繁瑣，活動夾具固定試樣會產生細紋的相對滑動現象，從而影響試驗結果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種斷裂可視化一體式土體單軸拉伸裝置，該斷裂可視化一體式土體單軸拉伸裝置將制樣模具和活動夾具形成為一體，減少了試樣脫模及裝夾過程，檢測簡單方便，且能觀測試樣斷裂過程及斷裂準確位置。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種斷裂可視化一體式土體單軸拉伸裝置，包括底板、可視化一體式模具、固定板和油壓拉力器。

底板位置固定，且底板的中部設置有兩排均沿長度方向的滑動球。

固定板固定設置在滑動球一端的底板上，油壓拉力器固定設置在滑動球另一端的底板上。

可視化一體式模具滑動連接在兩排滑動球上。

可視化一體式模具包括模具固定半、模具拉伸半、L型板、固定彎鐵和滑動條。

模具固定半和模具拉伸半相對滑動設置在兩排滑動球上，且相向一側均設置有開口。模具固定半與固定板相連接，模具拉伸半與油壓拉力器相連接。