一种路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于测试路面材料力学性能的技术领域，尤其涉及一种路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置。
【背景技术】
[0002]目前路面材料的室内小型疲劳试验主要有梁式试件的反复疲劳试验、悬臂梯形梁试件的端部正弦波荷载试验、圆柱体试件的间接拉伸疲劳试验。但这些疲劳试验方法都是研宄单一沥青混合料的疲劳特性，而研宄表明，层间粘结层是路面结构其中的一个薄弱环节，在重载车辆和高温的双重作用下会由于抗剪强度不足而损坏，并导致路面结构处于不利的受力状态甚至受到严重破坏，因此需要对路面结构层间粘结层的疲劳性能以及其对路面结构的力学性能的影响进行测试。
[0003]路面结构层间粘结层疲劳试验方法主要是双层式试件直剪试验法和圆柱体试件的扭转剪切法，圆柱体扭转剪切法使得试件处于简单的应力状态，但没有考虑粘结层上压力的作用；双层式试件的直剪法使得试件处于更接近路面实际工作状态的应力状态，但是剪切破坏面固定、且破坏面上剪应力为名义平均剪应力；并且该两种试验方法不能模拟层间的疲劳损伤对路面结构变形和疲劳等力学特性的影响规律；因此需要研发一种复杂加载下路面层间的疲劳特性及其对路面结构力学性能影响的试验方法和装置。
【实用新型内容】
[0004]为克服上述缺点，本实用新型提供了一种路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置。本实用新型能够很好地模拟压扭组合作用下层间粘结层剪切强度和疲劳寿命，而且本实用新型的试验装置设计简单、容易操作，便于推广使用。
[0005]为达到上述技术效果，本实用新型的技术方案是:
[0006]一种路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置，包括压力伺服机和实验平台，其特征在于，所述实验平台包括机架和传动系统，所述机架包括固定有金属底座的底板、顶板、左端板、右端板和通过滑槽安装在左端板和右端板之间的隔板；所述传动系统包括竖向传力轴、加载板、齿轮、齿条、保护盒；所述竖向传力轴下端依次穿过顶板和隔板与加载板连接，竖向传力轴上设有齿轮，齿轮处于顶板和隔板之间，齿条穿过右端板与齿轮连接在一起，在齿轮和齿条连接的位置设置有保护盒；加载板和金属底座中心位于同一直线上，加载板和金属底座之间为放置双层圆柱体试件的空间；所述竖向传力轴和齿条分别通过助动器与压力伺服机连接。
[0007]进一步的改进，所述竖向传力轴与顶板和隔板的连接处设有竖向限位套管。
[0008]进一步的改进，所述齿轮的直径为150mm?200mm，加载板的直径为150mm?250mm，滑槽的长度为50mm ;双层圆柱体试件的高度为100_200mm。
[0009]进一步的改进，所述左端板和右端板通过螺栓与底板和顶板连接，左端板和右端板上设有螺栓孔。
[0010]本实用新型的优点:
[0011]1、现有的疲劳试验装置无法测试路面层间粘结层在复杂应力状态下的剪切强度及其疲劳寿命，而本实用新型提供的路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验方法，能够很好地模拟压扭组合作用下层间粘结层的剪切强度和疲劳寿命；
[0012]2、本实用新型提供的路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验方装置，还能对层间粘结层疲劳性能对路面结构的永久变形和疲劳损伤等力学性能的影响进行分析与评价；而且该试验装置设计简单、容易操作，便于推广使用。
【附图说明】
[0013]图1为实验平台的正面示意图；
[0014]图2为左端板和右端板的结构示意图；
[0015]图3为齿轮和齿条的连接示意图。
【具体实施方式】
[0016]实施例
[0017]如图1-3所示的一种路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置，包括压力伺服机和实验平台1，实验平台I包括机架2和传动系统，机架2包括固定有金属底座11的底板3、顶板4、左端板5、右端板6和通过滑槽7安装在左端板5和右端板6之间的隔板8 ；传动系统包括竖向传力轴9、加载板10、齿轮12、齿条13和保护盒15 ;竖向传力轴9下端依次穿过顶板4和隔板8与加载板10连接，竖向传力轴9上设有齿轮12，齿轮12处于顶板4和隔板8之间，齿条13穿过右端板6与齿轮12连接在一起，在齿轮12和齿条13连接的位置设置有保护盒15 ;加载板10和金属底座11中心位于同一直线上，加载板10和金属底座11之间为放置双层圆柱体试件16的空间；竖向传力轴9和齿条13分别通过助动器与压力伺服机连接。竖向传力轴9与顶板4和隔板8的连接处设有竖向限位套管14。齿轮12的直径为150mm，加载板10的直径为150mm，滑槽7的长度为50mm ;双层圆柱体试件16的高度为150_。左端板5和右端板6通过螺栓17与底板3和顶板4连接，左端板5和右端板6上设有螺栓孔18。
[0018]双层圆柱体试件16的高度范围可在100-200mm之间调整；所述齿轮12的直径可在150mm?200mm之间调整，加载板10的直径可在150mm?250mm之间调整。
[0019]本实用新型能够很好地模拟压扭组合作用下层间粘结层的剪切强度和疲劳寿命；还能对层间粘结层的疲劳性能对路面结构的永久变形和疲劳损伤等力学性能的影响进行分析与评价，测得的结果更接近于实际情况。
[0020]以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置，包括压力伺服机和实验平台(I)，其特征在于，所述实验平台(I)包括机架(2)和传动系统，所述机架(2)包括固定有金属底座(11)的底板(3)、顶板(4)、左端板(5)、右端板(6)和通过滑槽(7)安装在左端板(5)和右端板(6)之间的隔板⑶；所述传动系统包括竖向传力轴(9)、加载板(10)、齿轮(12)、齿条(13)和保护盒(15);所述竖向传力轴(9)下端依次穿过顶板⑷和隔板⑶与加载板(10)连接，竖向传力轴(9)上设有齿轮(12)，齿轮(12)处于顶板(4)和隔板(8)之间，齿条(13)穿过右端板(6)与齿轮(12)连接在一起，在齿轮(12)和齿条(13)连接的位置设置有保护盒(15);加载板(10)和金属底座(11)中心位于同一直线上，加载板(10)和金属底座(11)之间为放置双层圆柱体试件(16)的空间；所述竖向传力轴(9)和齿条(13)分别通过助动器与压力伺服机连接。2.如权利要求1所述的路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置，其特征在于，所述竖向传力轴(9)与顶板(4)和隔板(8)的连接处设有竖向限位套管(14)。3.如权利要求1所述的路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置，其特征在于，所述齿轮(12)的直径为150mm?200mm，加载板(10)的直径为150mm?250mm，滑槽(7)的长度为50mm;双层圆柱体试件(16)的高度为100-200mm。4.如权利要求1所述的路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置，其特征在于，所述左端板(5)和右端板(6)通过螺栓(17)与底板(3)和顶板(4)连接，左端板(5)和右端板(6)上设有螺栓孔(18)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种路面材料双层圆柱体试件压扭组合疲劳试验装置，可对路面层间粘结层在压力作用下的抗剪强度和剪切疲劳寿命进行测试，试验装置包括机架和传动系统；双层圆柱体试件一端固定在机架的底座上，另一端固定在与传力系统中的竖向传力轴固定连接的加载板上，竖向传力轴可上下自由运动和自由转动；通过传动系统对加载板同时施加竖向压力和扭力，使双层圆柱体试件处于压剪组合受力状态，将双层圆柱体破坏；分析数据可以得到粘结层的剪切强度和疲劳寿命，并对粘结层疲劳性能对路面结构的永久变形和疲劳损伤等力学性能的影响进行分析与评价。本实用新型的试验装置设计简单、容易操作，便于推广使用。
【IPC分类】G01N3/32, G01N3/24
【公开号】CN204630855
【申请号】CN201520355734
【发明人】张丙强, 朱利华, 罗才松, 庄金平
【申请人】福建工程学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月28日