一种斜面剪切试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种斜面剪切试验装置，包括：加压板、上连接板、螺栓、上内胆、下连接板、底座和下内胆。本实用新型的斜面剪切试验装置的上下内胆与加压板和底座之间为弧面接触，避免应力集中，荷载传递效果好，试验装置磨损小；斜剪试验剪切面角度可变且位置准确，装置构造简单，试验操作方便；加压板和底座梯形单槽对上下内胆形成约束，避免发生平面外位移和剪切面错动，试块剪切受力状态明确稳定；对于开展不同轴压比条件下，机场沥青面层内部及其与下部结构层层间的抗剪性能试验具有实际意义。
【专利说明】
一种斜面剪切试验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及航空试验装置技术领域，特别涉及一种斜面剪切试验装置。
【背景技术】
[0002]机场的沥青道面直接承受飞机的荷载和自然环境的作用，在高温等恶劣气候条件下，易发生因材料性能衰变而引起的轮载变形等早期结构性破坏，从而严重影响了道面结构的使用寿命。随着新一代大型重载飞机(NGLA)的投入使用，加之国内航班流量的快速增长，对沥青道面结构以及经盖被处理的复合道面结构提出了更高的要求。因此，需要对沥青混凝土材料在不同的轴压比作用下的剪切变形性能进行试验分析，以评价沥青道面层内部及其与下部结构层的抗剪性能，从而为改进道面材料的配合比和分层设计提供参考依据。
[0003]然而，现有的沥青道面结构斜剪试验设备的上下夹具多为固定角度的设计，无法根据轴压比要求对剪切面的方向进行调整;而制作多组独立的固定角度试验加载夹具不但成本高昂，在试验过程中也不便于调整，十分繁琐。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种斜面剪切试验装置。
[0005]为此，本实用新型技术方案如下:
[0006]—种斜面剪切试验装置，包括:加压板、上连接板、螺栓、上内胆、下连接板、底座和下内胆。
[0007]其中，底座的上端设有下凹的圆弧形凹槽;下内胆为半圆形板状结构，其上的半圆形弧面设在底座上的圆弧形凹槽内，位于上端的平面中部设有一个前后贯通的矩形凹槽；底座的圆弧形凹槽与下内胆的半圆形弧面上分别沿圆周方向设有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使底座和下内胆实现紧配合。
[0008]加压板设在上内胆的上方，上表面为水平面，下端设有上凹的圆弧形凹槽;上内胆的形状与下内胆相同，但设置方向相反;加压板的圆弧形凹槽与上内胆的半圆形弧面上分别沿圆周方向设有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使加压板和上内胆实现紧配合。
[0009]上内胆和下内胆的外侧边缘部位设有若干角度孔;底座和加压板上分别沿弧面外周边缘部分设有前后贯通的若干初始角度孔;加压板上的初始角度孔与上内胆上的角度孔通过上连接板和螺栓的配合，使加压板和上内胆固定连接;底座上的初始角度孔与下内胆上的角度孔通过下连接板和螺栓的配合使底座和下内胆固定连接。
[0010]上内胆和下内胆上的矩形凹槽相对而形成试样孔。
[0011]优选地，上内胆和下内胆上的所有角度孔均位于同一圆周上，且相邻角度孔的间隔为10°。
[0012]优选地，加压板和底座上的若干初始角度孔均位于同一圆周上。
[0013]底座上的初始角度孔按顺时针方向依次为第一角度孔、第二角度孔、第三角度孔和第四角度孔，这些孔与水平面的角度依次为:第一角度孔为35°，第二角度孔为40°，第三角度孔为75°，第四角度孔为70°。
[0014]加压板上的初始角度孔按顺时针方向依次为第五角度孔、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，这些孔与水平面的角度依次为:第五角度孔为37.5°，第六角度孔为42.5°，第七角度孔为47.5°，第八角度孔为77.5°，第九角度孔为82.5°，第十角度孔为87.5°。
[0015]优选地，上连接板为T形连接板;下连接板为条形连接板。
[0016]与现有技术相比，该斜面剪切试验装置至少具备以下有益效果:
[0017]I)上下内胆与加压板和底座之间为弧面接触，避免应力集中，荷载传递效果好，试验装置磨损小；
[0018]2)斜剪试验剪切面角度可变且位置准确，装置构造简单，试验操作方便；
[0019]3)加压板和底座梯形单槽对上下内胆形成约束，避免发生平面外位移和剪切面错动，试块剪切受力状态明确稳定;对于开展不同轴压比条件下，机场沥青面层内部及其与下部结构层层间的抗剪性能试验具有实际意义。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的斜面剪切试验装置的结构示意图。
[0021]图2为本实用新型的斜面剪切试验装置的初始角度孔的示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。
[0023]如图1-2所示，该斜面剪切试验装置包括:加压板1、上连接板2、螺栓3、上内胆4、下连接板6、底座8和下内胆9。
[0024]其中，底座8的上端设有下凹的圆弧形凹槽;下内胆9为半圆形板状结构，其上的半圆形弧面设在底座8上的圆弧形凹槽内，位于上端的平面中部设有一个前后贯通的矩形凹槽;底座8的圆弧形凹槽与下内胆9的半圆形弧面上分别沿圆周方向设有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使底座8和下内胆9实现紧配合；
[0025]加压板I设在上内胆4的上方，上表面为水平面，下端设有上凹的圆弧形凹槽;上内胆4的形状与下内胆9相同，但设置方向相反;加压板I的圆弧形凹槽与上内胆4的半圆形弧面上分别沿圆周方向设有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使加压板I和上内胆4实现紧配合；
[0026]上内胆4和下内胆9的外侧边缘部位设有若干角度孔5;底座8和加压板I上分别沿弧面外周边缘部分设有前后贯通的若干初始角度孔10;加压板I上的初始角度孔10与上内胆4上的角度孔5通过上连接板2和螺栓3的配合，使加压板I和上内胆4固定连接;底座8上的初始角度孔10与下内胆9上的角度孔5通过下连接板6和螺栓3的配合使底座8和下内胆9固定连接；
[0027]上内胆4和下内胆9上的矩形凹槽相对而形成试样孔7。
[0028]上内胆4和下内胆9上的所有角度孔5均位于同一圆周上，且相邻角度孔5的间隔为
10。。
[0029]加压板I和底座8上的若干初始角度孔10均位于同一圆周上；
[0030]底座8上的初始角度孔10按顺时针方向依次为第一角度孔a、第二角度孔b、第三角度孔c和第四角度孔d，这些孔与水平面的角度依次为:第一角度孔a为35°，第二角度孔b为40°，第三角度孔c为75°，第四角度孔d为70° ;
[0031]加压板I上的初始角度孔10按顺时针方向依次为第五角度孔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’，这些孔与水平面的角度依次为:第五角度孔a’为37.5°，第六角度孔b’为42.5°，第七角度孔c ’为47.5°，第八角度孔d’为77.5°，第九角度孔e’为82.5°，第十角度孔f’为87.5°。
[0032]上连接板2为T形连接板;下连接板6为条形连接板。
[0033]加压板1、上连接板2、螺栓3、上内胆4、下连接板6、底座8和下内胆9均采用铸钢材料制造而成。
[0034]现将本实用新型的斜面剪切试验装置的工作原理阐述如下:
[0035]首先将符合规定形状的试样块安放在试样孔7中，然后根据试验的要求，工作人员可以选择加压板I和底座8上的不同初始角度孔10分别与上内胆4和下内胆9的不同角度孔5利用上连接板2和下连接板6连接，但加压板I的顶面始终保持水平;然后将本实用新型的斜面剪切试验装置整体放入已调试好的液压伺服试验机中，向加压板I施加竖直向下方向的力，进行加载试验，这样就可以选择不同角度的加载试验，待试样块剪切破坏后停止试验，然后保存并记录数据和结果。
[0036]本实用新型的上内胆4和下内胆9的相邻角度孔5间隔为10°，因此可根据初始角度孔的不同选择进行两组数据的试验，具体如下:
[0037]当选择底座8上的第一角度孔a和第三角度孔c用条形连接板与下内胆9上的角度孔5连接时，加压板I相应地选择第五角度孔a’和第六角度孔b’用T形连接板与上内胆4连接，以及第八角度孔d’和第九角度孔e’用T形连接板与上内胆4连接;这样，根据不同角度孔5的选择，即可进行以水平面为基准的5°、15°、25°、35°和45°等多剪切面的斜剪试验；
[0038]当选择底座8上的第二角度孔b和第四角度孔d用条形连接板与下内胆9上的角度孔5连接时，加压板I相应地选择第六角度孔b’和第七角度孔c’用T形连接板与上内胆4连接，以及第九角度孔e’和第十角度孔f’用T形连接板与上内胆4连接;这样，根据不同角度孔5的选择，即可进行以水平面为基准的0、10°、20°、30°和40°等多剪切面的斜剪试验。
【主权项】
1.一种斜面剪切试验装置，其特征在于，所述斜面剪切试验装置包括:加压板(I)、上连接板(2)、螺栓(3)、上内胆(4)、下连接板(6)、底座(8)和下内胆(9); 其中，底座(8)的上端设有下凹的圆弧形凹槽;下内胆(9)为半圆形板状结构，其上的半圆形弧面设在底座(8)上的圆弧形凹槽内，位于上端的平面中部设有一个前后贯通的矩形凹槽;底座(8)的圆弧形凹槽与下内胆(9)的半圆形弧面上分别沿圆周方向设有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使底座(8)和下内胆(9)实现紧配合； 加压板(I)设在上内胆(4)的上方，上表面为水平面，下端设有上凹的圆弧形凹槽;上内胆(4)的形状与下内胆(9)相同，但设置方向相反;加压板(I)的圆弧形凹槽与上内胆(4)的半圆形弧面上分别沿圆周方向设有尺寸相同的燕尾形凸起和凹槽，以使加压板(I)和上内胆(4)实现紧配合； 上内胆(4)和下内胆(9)的外侧边缘部位设有若干角度孔(5);底座(8)和加压板(I)上分别沿弧面外周边缘部分设有前后贯通的若干初始角度孔(10);加压板(I)上的初始角度孔(10)与上内胆(4)上的角度孔(5)通过上连接板(2)和螺栓(3)的配合，使加压板(I)和上内胆(4)固定连接;底座(8)上的初始角度孔(10)与下内胆(9)上的角度孔(5)通过下连接板(6)和螺栓(3)的配合使底座(8)和下内胆(9)固定连接； 上内胆(4)和下内胆(9)上的矩形凹槽相对而形成试样孔(7)。2.根据权利要求1所述的斜面剪切试验装置，其特征在于，上内胆(4)和下内胆(9)上的所有角度孔(5)均位于同一圆周上，且相邻角度孔(5)的间隔为10°。3.根据权利要求1所述的斜面剪切试验装置，其特征在于，加压板(I)和底座(8)上的若干初始角度孔(10)均位于同一圆周上； 底座(8)上的初始角度孔(10)按顺时针方向依次为第一角度孔(a)、第二角度孔(b)、第三角度孔(c)和第四角度孔(d)，这些孔与水平面的角度依次为:第一角度孔(a)为35°，第二角度孔(b)为40°，第三角度孔(c)为75°，第四角度孔(d)为70° ; 加压板(I)上的初始角度孔(10)按顺时针方向依次为第五角度孔(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 ’)，这些孔与水平面的角度依次为:第五角度孔(a’)为37.5°，第六角度孔(b’)为42.5°，第七角度孔(c’)为47.5°，第八角度孔(d’)为77.5°，第九角度孔(e’)为82.5°，第十角度孔(f ’)为87.5°。4.根据权利要求1所述的斜面剪切试验装置，其特征在于，上连接板(2)为T形连接板；下连接板(6)为条形连接板。
【文档编号】G01N3/24GK205562304SQ201620296423
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】李岳, 蔡靖, 张恒, 张鑫, 宗鸣, 宗一鸣
【申请人】中国民航大学