[發明專利]飛機荷載對機場道面沖擊磨耗作用的試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 202110575270.5
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113310834B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 高磊;張葉;柯世堂;吉雪;鄧行寬
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N3/303;G01N3/02
• 代理公司: 南京樂羽知行專利代理事務所(普通合伙) 32326
• 代理人: 李培

1.一種飛機荷載對機場道面沖擊磨耗作用的試驗方法，采用的試驗裝置包括落錘機構和置于所述落錘機構下方的斜坡沖擊機構；所述落錘機構包括框架，所述框架上安裝有提升組件，所述提升組件下方安裝有配重和輪胎；所述斜坡沖擊機構包括L型鋼板和底部設有滾輪的平板支架，所述平板支架上安裝有可升降支撐桿，所述L型鋼板的直角端置于所述平板支架上，另一端與所述可升降支撐桿頂部連接；還包括連接在L型鋼板底部和平板支架上的輔助支撐；其特征在于,所述試驗方法包括以下步驟：

第一步、將制備的若干個水泥混凝土試件和瀝青混凝土試件在溫度為15～20℃的水中浸泡；浸泡時水面至少應高出試件頂面20毫米；浸泡4天后將試件取出，用濕布擦除表面水分，分成A組、B組及C組，分別放入凍融箱內，其中，A組作為對照組不進行凍融循環，B組凍融循環1次，C組凍融循環2次；

第二步、將試件放置在L型鋼板上，通過控制器控制落錘調至設定高度，調節可升降支撐桿以調整試件與落錘下降方向的設定角度；

第三步、控制落錘降落，輪胎沖擊在試件上，相互作用力使滾動支架向右移動，輪胎從試件一側滾動到底端停止；

第四步、將平板支架移動到初始位置，調節配重改變沖擊力的大小后輪胎對試件再次沖擊磨耗；沖擊過程中，對各組試件的沖擊破壞效果進行拍照記錄，循環2小時后對試件的沖擊磨耗破壞效果再次進行拍照記錄，比對重復荷載作用下試件的破壞程度，測量磨耗面積；

第五步、試件沖擊完成后，對各組受沖后的試件進行剩余強度測定，根據試件的沖前強度和剩余強度，計算出試件受沖后的強度損失率，如公式(1)，通過試驗前后封層組合試件的質量損失，計算磨耗值，如公式(2)；

式中：P_m——強度損失率

P₀——試樣沖擊磨耗前強度，MPa

P₁——試樣沖擊磨耗后強度，MPa

α——飛機降落時輪胎與地面夾角，即落錘方向與試件夾角；

式中：Gc——單位面積磨耗比(％)；

m1——試件原始質量(kg)；

m2——試件磨耗后質量(kg)；

S——試件磨耗面積(㎡)；

K——修正系數，k＝sin^-1α，其中，0＜α＜90°；

第六步、通過觀察、對比、分析各組試件的沖擊磨耗破壞效果，結合由上述試驗所得的質量損失率、強度損失率和磨耗值參數，評價機場水泥混凝土和瀝青混凝土道面在大飛機荷載沖擊磨耗作用下的性能。