土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板制造技术

本实用新型专利技术提供一种土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板，用于真三轴试验时放置试样两侧，所述土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板包括矩形承载板，矩形承载板的上部设有可沿σ1方向滚动的滚轴排，滚轴排上沿σ1方向依次循环布置第一滑条、第二滑条和第三滑条，第一滑条、第二滑条和第三滑条上沿矩形承载板的σ3方向依次设有滑块，滑块通可在第一滑条、第二滑条和第三滑条上沿σ3方向自由滑动，第一滑条、第二滑条和第三滑条上的滑块拼成一个大于试样尺寸的矩形接触板，用于与试样直接接触。本实用新型专利技术可实现真三轴应力状态下试样在接触面上的双向自由变形，有效解决加载板与试样接触面的摩阻力过大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土力学室内试验
，具体是一种土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板。
技术介绍
土工真三轴仪是一种真实模拟土体三向受力状态的土工测试仪器，真三轴仪采用立方体试样，从三个主应力方向独立加载，使土样中产生均匀的应力和应变，相对于常规三轴试验，真三轴试验可以更全面、更真实的反映土单元的三向受力状态，可用于研究土体的应力应变特性以及验证和发展土体本构模型等。根据力学原理，土体内某点的应力可分解为作用于相互垂直面上的三个主应力，分别称为大主应力O1、中主应力σ2和小主应力O 3，其大小为σ σ 2> σ 3，真三轴试验要求三个方向施加的荷载均为正应力，加载面无剪应力。但因其设备本身的复杂性，目前的真三轴仪还存在不足之处，主要表现在加载板与试样接触面存在较大摩阻力，即在加载面上产生了附加的剪应力，导致试验结果与实际情况产生偏差。因此，在设计真三轴仪时必须考虑如何减小加载板与试样接触面的摩阻力，尽可能实现应力状态的可靠性。在真三轴试验中，因试样在σ2方向与刚性板接触，要求试样在O1方向被压缩的同时，在σ 3方向可以自由变形，这是双向界面摩擦阻力问题。因此，探索并技术一种土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板，有效消除试样与加载板之间的界面摩阻力，使试样在接触面切线方向上可以自由双向变形，尽可能提高试验精度，提高真三轴试验的技术水平，具有重要实际意义。现有降低界面摩阻力的技术通常有以下几种:采用高抛光板、摩擦系数较小的垫片或在加载板与试样接触面间涂黄油、凡士林等润滑剂，以上方法虽有一定的效果，但仍不能满足试验的要求，无法实现试样在接触面上的双向自由变形。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板，以实现真三轴应力状态下试样在接触面上的双向自由变形，有效解决加载板与试样接触面的摩阻力过大的问题。本技术采用如下技术方案实现:—种土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板，用于真三轴试验时放置试样两侧，真三轴试验中试样受到三组作用于相互垂直面上的应力，三组作用力分别称为大主应力O1、中主应力O2和小主应力O 3，其特征在于:所述土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板包括矩形承载板，矩形承载板的上部设有可沿O1方向滚动的滚轴排，滚轴排上沿O方向依次循环布置第一滑条、第二滑条和第三滑条，第一滑条、第二滑条和第三滑条上沿矩形承载板的σ3方向依次设有滑块，滑块可在第一滑条、第二滑条和第三滑条上沿σ 3方向自由滑动，第一滑条、第二滑条和第三滑条上的滑块拼成一个大于试样尺寸的矩形接触板，用于与试样直接接触。如上所述的土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板，矩形承载板的上部沿σ 3方向间隔设置多个滑槽，相邻两个滑槽之间形成支架，支架上间隔设置多个弧形凹槽，所有支架的弧形凹槽在σ 3方向处于同一直线上，每一滑槽中在每个弧形凹槽对应位置处设置滚轴，转轴穿过位于矩形承载板的σ 3方向同一直线上的滚轴后架设在弧形凹槽上，转轴穿设的滚轴在σ i方向上形成所述滚轴排。如上所述的土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板，第一滑条和第三滑条的上端均沿矩形承载板的03方向依次套设有多个第一滑块，第二滑条的上端沿矩形承载板的σ 3方向依次套设有多个第二滑块，第一滑块搭接在第二滑块的上方，并保持一定的间隙，以保证试样在σ i方向的压缩变形，同时防止加载时试样嵌入滑块间隙，第一滑块和第二滑块均可通过滚珠在各自对应滑条上沿矩形承载板的σ 3方向自由滑动。如上所述的土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板，第一滑条的两端各设有一块翼板，第二滑条距离两端一定距离处各设有一块翼板，第三滑条的中部设有一块翼板，三种滑条的翼板相互嵌入形成一有间隙的平面，以保证三种滑条可通过滚轴排在矩形承载板上沿σ:方向自由滑动。如上所述的土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板，矩形承载板的两侧部位设有侧板，侧板上均布钻孔，第一滑条两端的翼板分别设有钻孔，用杆状件依次穿过第一滑条两端的翼板上的钻孔以及侧板上的钻孔，以保证试验时从σ 向施加轴向压力时保证传力板能够直立且侧面跟试样能够紧密贴合。本技术在使用时放置在试样两侧，试样在σ 向压缩变形时，滚轴排可以有效降低微摩擦荷载传力板与水平加载板之间的摩阻力，当试样在σ 3方向变形时，多层滑块可以减小加载板与试样接触面的摩阻力，使试样在接触面切线方向上可以自由双向变形，可以有效地将荷载施加在试样上，在试样与荷载传力板界面接触面切线方向上没有摩擦力或者摩阻力极小(微摩擦)，提高真三轴试验的技术水平。【附图说明】图1是本技术土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板的结构分解示意图；图2所示为本技术土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板正立面图；图3所示为本技术土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板侧立面图；图4是本技术土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板的滑块布置图；图5是本技术第一滑条的立体结构图；图6是本技术第二滑条的立体结构图；图7是本技术第三滑条的立体结构图；图8(a)是本技术工作时的俯视图；图8(b)是本技术工作时的侧视图。图中:1 一矩形承载板，2—滑槽，21—支架，22—弧形凹槽，3—滚轴排，31—转轴，4一第一滑条，5—第二滑条，6—第三滑条，7—滚珠，8—第一滑块，9一第二滑块，10—侧板，41、51、61—翼板。【具体实施方式】下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。图1所示为本技术土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板的部分结构分解示意图，所述土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板用于真三轴试验时放置试样两侧，真三轴试验中试样受到三组作用于相互垂直面上的应力，三组作用力分别称为大主应力σ 1、中主应力σ2和小主应力σ 3(如图8(a)和图8(b)所示)。所述土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板包括矩形承载板1，矩形承载板I的顶部沿σ 3方向间隔设置多个滑槽2，相邻两个滑槽2之间形成支架21，支架21上间隔设置多个弧形凹槽22，所有支架21的弧形凹槽22在03方向处于同一直线上。每一滑槽2中在每个弧形凹槽22对应位置处设置滚轴3，转轴31穿过位于矩形承载板I的σ 3方向同一直线上的滚轴3后架设在弧形凹槽22上。转轴31穿设的滚轴3在矩形承载板I的σ i方向上形成滚轴排，滚轴排的上面从左向右依次循环当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板，用于真三轴试验时放置试样两侧，真三轴试验中试样受到三组作用于相互垂直面上的应力，三组作用力分别称为大主应力σ1、中主应力σ2和小主应力σ3，其特征在于：所述土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板包括矩形承载板(1)，矩形承载板(1)的上部设有可沿σ1方向滚动的滚轴排，滚轴排上沿σ1方向依次循环布置第一滑条(4)、第二滑条(5)和第三滑条(6)，第一滑条(4)、第二滑条(5)和第三滑条(6)上沿矩形承载板的σ3方向依次设有滑块，滑块通可在第一滑条(4)、第二滑条(5)和第三滑条(6)上沿σ3方向自由滑动，第一滑条(4)、第二滑条(5)和第三滑条(6)上的滑块拼成一个大于试样尺寸的矩形接触板，用于与试样直接接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程展林，王艳丽，饶锡保，张伟，潘家军，左永振，陈云，徐晗，罗菊，丁遵阳，余盛关，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：新型
国别省市：湖北;42