一種斜面剪切試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種斜面剪切試驗裝置，包括：加壓板、上連接板、螺栓、上內膽、下連接板、底座和下內膽。本實用新型的斜面剪切試驗裝置的上下內膽與加壓板和底座之間為弧面接觸，避免應力集中，荷載傳遞效果好，試驗裝置磨損小；斜剪試驗剪切面角度可變且位置準確，裝置構造簡單，試驗操作方便；加壓板和底座梯形單槽對上下內膽形成約束，避免發生平面外位移和剪切面錯動，試塊剪切受力狀態明確穩定；對于開展不同軸壓比條件下，機場瀝青面層內部及其與下部結構層層間的抗剪性能試驗具有實際意義。
【專利說明】
一種斜面剪切試驗裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及航空試驗裝置技術領域，特別涉及一種斜面剪切試驗裝置。
【背景技術】
[0002]機場的瀝青道面直接承受飛機的荷載和自然環境的作用，在高溫等惡劣氣候條件下，易發生因材料性能衰變而引起的輪載變形等早期結構性破壞，從而嚴重影響了道面結構的使用壽命。隨著新一代大型重載飛機(NGLA)的投入使用，加之國內航班流量的快速增長，對瀝青道面結構以及經蓋被處理的復合道面結構提出了更高的要求。因此，需要對瀝青混凝土材料在不同的軸壓比作用下的剪切變形性能進行試驗分析，以評價瀝青道面層內部及其與下部結構層的抗剪性能，從而為改進道面材料的配合比和分層設計提供參考依據。
[0003]然而，現有的瀝青道面結構斜剪試驗設備的上下夾具多為固定角度的設計，無法根據軸壓比要求對剪切面的方向進行調整;而制作多組獨立的固定角度試驗加載夾具不但成本高昂，在試驗過程中也不便于調整，十分繁瑣。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種斜面剪切試驗裝置。
[0005]為此，本實用新型技術方案如下:
[0006]—種斜面剪切試驗裝置，包括:加壓板、上連接板、螺栓、上內膽、下連接板、底座和下內膽。
[0007]其中，底座的上端設有下凹的圓弧形凹槽;下內膽為半圓形板狀結構，其上的半圓形弧面設在底座上的圓弧形凹槽內，位于上端的平面中部設有一個前后貫通的矩形凹槽；底座的圓弧形凹槽與下內膽的半圓形弧面上分別沿圓周方向設有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使底座和下內膽實現緊配合。
[0008]加壓板設在上內膽的上方，上表面為水平面，下端設有上凹的圓弧形凹槽;上內膽的形狀與下內膽相同，但設置方向相反;加壓板的圓弧形凹槽與上內膽的半圓形弧面上分別沿圓周方向設有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使加壓板和上內膽實現緊配合。
[0009]上內膽和下內膽的外側邊緣部位設有若干角度孔;底座和加壓板上分別沿弧面外周邊緣部分設有前后貫通的若干初始角度孔;加壓板上的初始角度孔與上內膽上的角度孔通過上連接板和螺栓的配合，使加壓板和上內膽固定連接;底座上的初始角度孔與下內膽上的角度孔通過下連接板和螺栓的配合使底座和下內膽固定連接。
[0010]上內膽和下內膽上的矩形凹槽相對而形成試樣孔。
[0011]優選地，上內膽和下內膽上的所有角度孔均位于同一圓周上，且相鄰角度孔的間隔為10°。
[0012]優選地，加壓板和底座上的若干初始角度孔均位于同一圓周上。
[0013]底座上的初始角度孔按順時針方向依次為第一角度孔、第二角度孔、第三角度孔和第四角度孔，這些孔與水平面的角度依次為:第一角度孔為35°，第二角度孔為40°，第三角度孔為75°，第四角度孔為70°。
[0014]加壓板上的初始角度孔按順時針方向依次為第五角度孔、第六角度孔、第七角度孔、第八角度孔、第九角度孔、第十角度孔，這些孔與水平面的角度依次為:第五角度孔為37.5°，第六角度孔為42.5°，第七角度孔為47.5°，第八角度孔為77.5°，第九角度孔為82.5°，第十角度孔為87.5°。
[0015]優選地，上連接板為T形連接板;下連接板為條形連接板。
[0016]與現有技術相比，該斜面剪切試驗裝置至少具備以下有益效果:
[0017]I)上下內膽與加壓板和底座之間為弧面接觸，避免應力集中，荷載傳遞效果好，試驗裝置磨損小；
[0018]2)斜剪試驗剪切面角度可變且位置準確，裝置構造簡單，試驗操作方便；
[0019]3)加壓板和底座梯形單槽對上下內膽形成約束，避免發生平面外位移和剪切面錯動，試塊剪切受力狀態明確穩定;對于開展不同軸壓比條件下，機場瀝青面層內部及其與下部結構層層間的抗剪性能試驗具有實際意義。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的斜面剪切試驗裝置的結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的斜面剪切試驗裝置的初始角度孔的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步的說明，但下述實施例絕非對本實用新型有任何限制。
[0023]如圖1-2所示，該斜面剪切試驗裝置包括:加壓板1、上連接板2、螺栓3、上內膽4、下連接板6、底座8和下內膽9。
[0024]其中，底座8的上端設有下凹的圓弧形凹槽;下內膽9為半圓形板狀結構，其上的半圓形弧面設在底座8上的圓弧形凹槽內，位于上端的平面中部設有一個前后貫通的矩形凹槽;底座8的圓弧形凹槽與下內膽9的半圓形弧面上分別沿圓周方向設有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使底座8和下內膽9實現緊配合；
[0025]加壓板I設在上內膽4的上方，上表面為水平面，下端設有上凹的圓弧形凹槽;上內膽4的形狀與下內膽9相同，但設置方向相反;加壓板I的圓弧形凹槽與上內膽4的半圓形弧面上分別沿圓周方向設有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使加壓板I和上內膽4實現緊配合；
[0026]上內膽4和下內膽9的外側邊緣部位設有若干角度孔5;底座8和加壓板I上分別沿弧面外周邊緣部分設有前后貫通的若干初始角度孔10;加壓板I上的初始角度孔10與上內膽4上的角度孔5通過上連接板2和螺栓3的配合，使加壓板I和上內膽4固定連接;底座8上的初始角度孔10與下內膽9上的角度孔5通過下連接板6和螺栓3的配合使底座8和下內膽9固定連接；
[0027]上內膽4和下內膽9上的矩形凹槽相對而形成試樣孔7。
[0028]上內膽4和下內膽9上的所有角度孔5均位于同一圓周上，且相鄰角度孔5的間隔為
10。。
[0029]加壓板I和底座8上的若干初始角度孔10均位于同一圓周上；
[0030]底座8上的初始角度孔10按順時針方向依次為第一角度孔a、第二角度孔b、第三角度孔c和第四角度孔d，這些孔與水平面的角度依次為:第一角度孔a為35°，第二角度孔b為40°，第三角度孔c為75°，第四角度孔d為70° ;
[0031]加壓板I上的初始角度孔10按順時針方向依次為第五角度孔a’、第六角度孔b’、第七角度孔c’、第八角度孔d’、第九角度孔e’、第十角度孔f’，這些孔與水平面的角度依次為:第五角度孔a’為37.5°，第六角度孔b’為42.5°，第七角度孔c ’為47.5°，第八角度孔d’為77.5°，第九角度孔e’為82.5°，第十角度孔f’為87.5°。
[0032]上連接板2為T形連接板;下連接板6為條形連接板。
[0033]加壓板1、上連接板2、螺栓3、上內膽4、下連接板6、底座8和下內膽9均采用鑄鋼材料制造而成。
[0034]現將本實用新型的斜面剪切試驗裝置的工作原理闡述如下:
[0035]首先將符合規定形狀的試樣塊安放在試樣孔7中，然后根據試驗的要求，工作人員可以選擇加壓板I和底座8上的不同初始角度孔10分別與上內膽4和下內膽9的不同角度孔5利用上連接板2和下連接板6連接，但加壓板I的頂面始終保持水平;然后將本實用新型的斜面剪切試驗裝置整體放入已調試好的液壓伺服試驗機中，向加壓板I施加豎直向下方向的力，進行加載試驗，這樣就可以選擇不同角度的加載試驗，待試樣塊剪切破壞后停止試驗，然后保存并記錄數據和結果。
[0036]本實用新型的上內膽4和下內膽9的相鄰角度孔5間隔為10°，因此可根據初始角度孔的不同選擇進行兩組數據的試驗，具體如下:
[0037]當選擇底座8上的第一角度孔a和第三角度孔c用條形連接板與下內膽9上的角度孔5連接時，加壓板I相應地選擇第五角度孔a’和第六角度孔b’用T形連接板與上內膽4連接，以及第八角度孔d’和第九角度孔e’用T形連接板與上內膽4連接;這樣，根據不同角度孔5的選擇，即可進行以水平面為基準的5°、15°、25°、35°和45°等多剪切面的斜剪試驗；
[0038]當選擇底座8上的第二角度孔b和第四角度孔d用條形連接板與下內膽9上的角度孔5連接時，加壓板I相應地選擇第六角度孔b’和第七角度孔c’用T形連接板與上內膽4連接，以及第九角度孔e’和第十角度孔f’用T形連接板與上內膽4連接;這樣，根據不同角度孔5的選擇，即可進行以水平面為基準的0、10°、20°、30°和40°等多剪切面的斜剪試驗。
【主權項】
1.一種斜面剪切試驗裝置，其特征在于，所述斜面剪切試驗裝置包括:加壓板(I)、上連接板(2)、螺栓(3)、上內膽(4)、下連接板(6)、底座(8)和下內膽(9); 其中，底座(8)的上端設有下凹的圓弧形凹槽;下內膽(9)為半圓形板狀結構，其上的半圓形弧面設在底座(8)上的圓弧形凹槽內，位于上端的平面中部設有一個前后貫通的矩形凹槽;底座(8)的圓弧形凹槽與下內膽(9)的半圓形弧面上分別沿圓周方向設有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使底座(8)和下內膽(9)實現緊配合； 加壓板(I)設在上內膽(4)的上方，上表面為水平面，下端設有上凹的圓弧形凹槽;上內膽(4)的形狀與下內膽(9)相同，但設置方向相反;加壓板(I)的圓弧形凹槽與上內膽(4)的半圓形弧面上分別沿圓周方向設有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使加壓板(I)和上內膽(4)實現緊配合； 上內膽(4)和下內膽(9)的外側邊緣部位設有若干角度孔(5);底座(8)和加壓板(I)上分別沿弧面外周邊緣部分設有前后貫通的若干初始角度孔(10);加壓板(I)上的初始角度孔(10)與上內膽(4)上的角度孔(5)通過上連接板(2)和螺栓(3)的配合，使加壓板(I)和上內膽(4)固定連接;底座(8)上的初始角度孔(10)與下內膽(9)上的角度孔(5)通過下連接板(6)和螺栓(3)的配合使底座(8)和下內膽(9)固定連接； 上內膽(4)和下內膽(9)上的矩形凹槽相對而形成試樣孔(7)。2.根據權利要求1所述的斜面剪切試驗裝置，其特征在于，上內膽(4)和下內膽(9)上的所有角度孔(5)均位于同一圓周上，且相鄰角度孔(5)的間隔為10°。3.根據權利要求1所述的斜面剪切試驗裝置，其特征在于，加壓板(I)和底座(8)上的若干初始角度孔(10)均位于同一圓周上； 底座(8)上的初始角度孔(10)按順時針方向依次為第一角度孔(a)、第二角度孔(b)、第三角度孔(c)和第四角度孔(d)，這些孔與水平面的角度依次為:第一角度孔(a)為35°，第二角度孔(b)為40°，第三角度孔(c)為75°，第四角度孔(d)為70° ; 加壓板(I)上的初始角度孔(10)按順時針方向依次為第五角度孔(a’)、第六角度孔(b’)、第七角度孔(c’)、第八角度孔(d’)、第九角度孔(e’)、第十角度孔(f ’)，這些孔與水平面的角度依次為:第五角度孔(a’)為37.5°，第六角度孔(b’)為42.5°，第七角度孔(c’)為47.5°，第八角度孔(d’)為77.5°，第九角度孔(e’)為82.5°，第十角度孔(f ’)為87.5°。4.根據權利要求1所述的斜面剪切試驗裝置，其特征在于，上連接板(2)為T形連接板；下連接板(6)為條形連接板。
【文檔編號】G01N3/24GK205562304SQ201620296423
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月8日
【發明人】李岳, 蔡靖, 張恒, 張鑫, 宗鳴, 宗一鳴
【申請人】中國民航大學