[發明專利]一種自動適應試樣變形的低摩阻平面加載板

有效

• 申請號: 202011030634.3
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112049159B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 盧長娜;劉長迎;張媛
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;E02D33/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明提供一種自動適應試樣變形的低摩阻平面加載板，包括加載板底座和若干個萬向滑塊，萬向滑塊可吸附在加載板底座上，并可在加載板底座上移動；加載板底座包括第一平板和第二平板；第二平板上設置有凹槽，凹槽內設置有加載板磁鐵；萬向滑塊包括滑塊底板、萬向珠、滑塊磁鐵、旋轉支撐、滑塊中板和滑塊頂板，萬向滑塊通過滑塊磁鐵吸附在加載板底座上，并通過萬向珠在加載板底座上自由移動；滑塊頂板可在旋轉支撐的作用下，相對于滑塊底板自由旋轉。本發明設計可確保加載板完全適應試樣的變形，能夠較真實反映試樣在荷載作用下的受力變形性狀，可滿足土工試驗中平面應變試驗和真三軸試驗中主應力加載測試的要求，具有很強的實用性和廣泛的適用性。

技術領域

本發明屬于土工試驗測試技術領域，具體涉及一種自動適應試樣變形的低摩阻平面加載板。

背景技術

為深入認識土體的力學性狀，準確獲得工程設計施工等所需的力學參數，常采用室內土工試驗的方法來模擬土體在不同應力狀態下的力學響應，如平面應變試驗、真三軸試驗等。一般平面應變試驗和真三軸試驗采用平面剛性加載板來施加中主應力，由于剛性加載板在加載過程中不能產生與試樣變形相適應的隨動變形，導致剛性加載板與試樣在加載過程中會產生較大的摩阻力，較大的摩阻力阻礙了試樣加載面土體的真實形變，影響了土體真實力學變形性狀的發展和演化，導致試驗得到的力學參數與實際土體真實力學參數之間產生誤差，繼而影響了巖土工程土工測試技術的發展和工程科學合理應用?；诖耍景l明提供一種自動適應試樣變形的低摩阻平面加載板來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種自動適應試樣變形的低摩阻平面加載板。

本發明采用以下技術方案：

一種自動適應試樣變形的低摩阻平面加載板，包括加載板底座和若干個萬向滑塊，所述萬向滑塊可吸附在加載板底座上，并可在加載板底座上移動；所述萬向滑塊與待測試樣接觸，并可適應待測試樣在加載板面上產生的變形。

進一步的，所述加載板底座包括第一平板和第二平板，所述第一平板和第二平板疊合固定；所述第二平板與第一平板接觸的平面上設置有若干個凹槽，所述凹槽內設置有與凹槽尺寸相適應的加載板磁鐵；所述萬向滑塊吸附在第二平板上。

進一步的，所述萬向滑塊包括滑塊底板、萬向珠、滑塊磁鐵、旋轉支撐、滑塊中板和滑塊頂板；所述滑塊磁鐵固定在滑塊底板下表面，萬向珠設置在滑塊底板底部，所述滑塊磁鐵的下邊緣高于萬向珠的下邊緣；所述萬向滑塊通過滑塊磁鐵與加載板磁鐵之間的引力吸附在加載板底座上，并通過萬向珠在加載板底座上自由移動；所述旋轉支撐安裝在滑塊底板上表面，滑塊中板安裝在旋轉支撐上，滑塊中板上設置滑塊頂板，所述滑塊頂板可在旋轉支撐的作用下，相對于滑塊底板自由旋轉。

進一步的，所述第一平板和第二平板上均設置有加載板螺釘孔，第一平板和第二平板通過將加載板螺釘穿過加載板螺釘孔旋擰固定連接。

進一步的，所述加載板磁鐵均勻分布在第二平板內；所述萬向滑塊與加載板磁鐵的位置對應，相鄰萬向滑塊之間的間隙大小一致；滑塊磁鐵與加載板磁鐵應具有足夠的磁力保證萬向滑塊初始布置時能吸附在加載板底座設計位置上而不會在萬向滑塊的自身重力作用下移動。

進一步的，所述第一平板和第二平板平面尺寸相同，第一平板和第二平板采用高強度不變形金屬材質，第二平板與萬向滑塊接觸面為高拋光平面。

進一步的，所述凹槽形狀為圓形，加載板磁鐵的下邊緣不超過第二平板的下邊緣。

進一步的，所述滑塊頂板采用彈性橡膠材質制作而成；所述滑塊底板、萬向珠、旋轉支撐、滑塊頂板均采用高強度不變形金屬材料制作而成。

進一步的，每個萬向滑塊中，萬向珠的設置數量為四個，分別設置在滑塊底板下表面四個端點處。

進一步的，所述滑塊頂板的形狀為方形；滑塊頂板的尺寸大于滑塊中板，滑塊中板的尺寸不小于旋轉支撐和滑塊底板。