一种路基施工用的XCT观测四点弯曲配套实验模具的制作方法

本实用新型涉及复合材料弯曲试验装置技术领域，具体是一种路基施工用的xct观测四点弯曲配套实验模具。

背景技术：

目前，聚合物基复合材料弯曲性能的测试方法采用三点弯曲或四点弯曲试验方法，如astmd7264m-07、astmd790-03、gb/t3356-1999等。柔性四点弯曲支持装置使非对称/非均衡复合材料层压板产生明显的扭转耦合变形，表现在试件测量点的载荷-应变曲线上。采用柔性四点弯曲装置，非对称/非均衡复合材料层压板产生弯曲正应变的同时也产生一定的剪应变，且剪应变上下表面符号相反，说明试验件有扭曲变形。而采用常规四点弯曲装置，非对称/非均衡复合材料层压板上只产生弯曲正应变，几乎测不到剪应变，说明常规四点弯曲试验基本上限制了非对称/非均衡层压板试验件的扭曲变形。

一般将试验件支持在两个支座上，在跨距中央用一个加载头或两个加载头加载，加载头与试样接触，传递压缩载荷并对试样施加均匀法向位移，支座与试验件接触，限制其法向位移。但是对于非对称/非均衡层压复合材料，由于存在弯曲-扭转耦合变形，如果采用现有的弯曲试验标准，加载头和支座完全限制了试样的扭转耦合变形，并给试验件传入不希望的附加载荷，这样难以获得非对称/非均衡复合材料层压板完整的弯曲性能。

四点弯曲疲劳试验能够在试样表面施加均匀分布的拉伸应力，而且对试样形状要求简单，通常试样只需要具有矩形截面即可，另外试验时试样的安装和卸载方便，因此四点弯曲疲劳实验在材料疲劳性能、裂纹扩展和循环载荷下表面微观结构演化的研究中得到了大量应用。四点弯曲疲劳实验要求载荷对中，而目前的四点弯曲疲劳试验夹具通常不具有对中功能。对于小尺寸试样，如果载荷对中性较差，将导致试样表面应力分布显著不均匀，从而降低实验结果精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述所述的技术问题而提供了一种路基施工用的xct观测四点弯曲配套实验模具，包括有上模具和下模具；上模具呈圆柱体，圆柱体的上方设有两条平行的施压条，圆柱体的左端开有一条垂直于施压条方向的用于定位卡紧的定位槽；圆柱体的右端的两侧设有两个平行于施压条方向的用于定位卡紧的定位孔；下模具和上模具的结构相同。

本实用新型进一步的改进在于，施压条呈三棱柱体，施压条包括有左施压条和右施压条，左施压条和右施压条呈轴对称分布。

本实用新型进一步的改进在于，上模具的左施压条和右施压条之间的间距为6-10mm；下模具的左施压条和右施压条之间的间距为20-24mm。

本实用新型进一步的改进在于，定位槽的宽度为12-16mm，深度为10-14mm；定位槽的宽度占圆柱体直径的2/9-1/3,定位槽的深度占圆柱体厚度的4/5-9/10。

本实用新型进一步的改进在于，定位孔呈由外向内直径减小的二阶梯圆孔型，定位孔包括有左定位孔和右定位孔；二阶梯圆孔型包括有第一阶梯圆孔和第二阶梯圆孔；左定位孔和右定位孔呈轴对称分布。

本实用新型进一步的改进在于，左定位孔和右定位孔的第一阶梯圆孔的直径为7-9mm，第二阶梯圆孔的直径为4-6mm。

本实用新型进一步的改进在于，三棱柱体为等边三棱柱体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的定位槽和左右定位孔可以将上模具和下模具完全定位固定于载物台上，在保证实验精确度的同时具有结构简单、拆卸安装方便的特点；

2.本实用新型的上模具和下模具的左施压条和右施压条可以解决现有试验夹具不能进行对中的问题，保证试验时载荷的对中性。

3.本实用新型的上模具和下模具完全定位固定于载物台上，不需要每次试验时重新布置；放置好试样便可进行试验，操作方便可靠，不须对试验机进行改造。

附图说明

图1为本实用新型的下模块俯视结构示意图；

图2为本实用新型的下模块/上模块主视结构示意图；

图3为本实用新型的下模块右视结构示意图；

图4为本实用新型的下模块左视结构示意图；

图5为本实用新型的下模块/上模块仰视结构示意图；

图6为本实用新型的上模块左视结构示意图；

图7为本实用新型的上模块右视结构示意图；

图8为本实用新型的工作结构示意图；

图中，1、下模具，2、左施压条，3、右施压条，4、左定位孔，5、右定位孔，6、试块，7、上模具。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种路基施工用的xct观测四点弯曲配套实验模具，包括有上模具7和下模具1。

上模具7呈圆柱体，圆柱体的上方设有两条平行的施压条，施压条呈三棱柱体，三棱柱体为等边三棱柱体。施压条包括有左施压条2和右施压条3，左施压条2和右施压条3以圆柱体的一条直线呈轴对称分布。作为优化的，上模具的左施压条2和右施压条3之间的间距为8mm。

上模具7圆柱体的左端开有一条垂直于施压条方向的用于将模具进行定位卡紧的定位槽，定位槽的宽度与试验机的定位条的宽度相互配合。作为优化的，定位槽的宽度为14mm，深度为12mm；定位槽的宽度占圆柱体直径的1/3,定位槽的深度占圆柱体厚度的4/5。

上模具7圆柱体的右端的两侧设有两个平行于施压条方向的用于将模具进行定位卡紧的定位孔；定位孔呈由外向内直径减小的二阶梯圆孔型，即定位孔的第一阶梯圆孔的直径大于第二阶梯圆孔的直径，定位孔包括有左定位孔4和右定位孔5；左定位孔4和右定位孔5呈轴对称分布。作为优化的，左定位孔4和右定位孔5的第一阶梯圆孔的直径为8mm，第二阶梯圆孔的直径为5mm。

下模具1和上模具7的结构相同。

下模具1呈圆柱体，圆柱体的上方设有两条平行的施压条，施压条呈三棱柱体，三棱柱体为等边三棱柱体。施压条包括有左施压条2和右施压条3，左施压条2和右施压条3以圆柱体的一条直线呈轴对称分布。作为优化的，上模具的左施压条2和右施压条3之间的间距为22mm。

下模具1圆柱体的左端开有一条垂直于施压条方向的用于将模具进行定位卡紧的定位槽，定位槽的宽度与试验机的定位条的宽度相互配合。作为优化的，定位槽的宽度为14mm，深度为12mm；定位槽的宽度占圆柱体直径的1/3,定位槽的深度占圆柱体厚度的4/5。

下模具1圆柱体的右端的两侧设有两个平行于施压条方向的用于将模具进行定位卡紧的定位孔；定位孔呈由外向内直径减小的二阶梯圆孔型，即定位孔的第一阶梯圆孔的直径大于第二阶梯圆孔的直径，定位孔包括有左定位孔4和右定位孔5；左定位孔4和右定位孔5呈轴对称分布。作为优化的，左定位孔4和右定位孔5的第一阶梯圆孔的直径为8mm，第二阶梯圆孔的直径为5mm。

本实用新型的工作原理：将下模具1和上模具7分别对应安装于试验机的下载物台和上载物台，其中，定位槽卡紧于载物台上的定位条处，左定位孔4和右定位孔5分别通过定位销固定于载物台上，这样，下模具1和上模具7就形成了完全定位，其位置不会发生移动。将试块6平放于下模具1的施压条上，试块6的中心点与下模具1的中心点重合，并控制上模具7下移，直至与试块6的表面恰好接触。此时，控制上模具7逐渐的下移，对试块6施加压力载荷，直至试块6断裂。记录此过程中的数据，进行分析，即可得出试块6的硬度数值。

本实用新型在具体的实际使用过程中，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1.定位槽和左右定位孔可以将上模具1和下模具7完全定位固定于载物台上，在保证实验精确度的同时具有结构简单、拆卸安装方便的特点；2.上模具1和下模具7的左施压条2和右施压条2可以解决现有试验夹具不能进行对中的问题，保证试验时载荷的对中性。3.上模具1和下模具7完全定位固定于载物台上，不需要每次试验时重新布置；放置好试块6便可进行试验，操作方便可靠，不须对试验机进行改造。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。