一种正弦动力振荡式剪切流变仪制造技术

本发明专利技术公开了一种正弦动力振荡式剪切流变仪，包括上部结构和下部结构；上部结构包括顶板、安装在顶板上的步进电机和与步进电机相连接的实心转桶；下部结构包括下部底盘、通过轴承安装在下部底盘上的承接盘、设置在承接盘上的外筒、安装在承接盘下的扭矩传感器和多根用于连接顶板与下部底盘的支撑杆；实心转桶、外筒与扭矩传感器同轴设置；实心转桶的外侧面与外筒的内侧面形成测量间隙用于放置待测试样；步进电机驱动实心转桶做设定周期和角振幅的正弦振荡运动，用于施加正弦振荡荷载给待测试样；待测试样所受剪切力通过扭矩传感器测得。本发明专利技术可以模拟波浪周期性振荡式荷载，能够测得土样在周期性振荡式荷载下的流变特性。

【技术实现步骤摘要】
一种正弦动力振荡式剪切流变仪
本专利技术涉及一种正弦动力振荡式剪切流变仪，属于泥沙流变特性测定

技术介绍
在海水和固结泥床之间，通常会存在含水量较高的可以变形或流动的底泥层。高含水量底泥层的存在使波浪与底床的相互作用的物理过程和运动机制十分复杂。泥沙在波浪作用下的流变特性是研究波浪与底泥相互作用的基础，对预测和控制泥沙淤积对海岸防护工程和港口工程的影响，正确评估波浪及其他水文要素都具有重要意义。由于波浪的周期性特点，波浪作用下泥沙会受到正弦振荡式荷载。在不同的荷载周期和振幅下，泥沙会表现出不同的流变特性。目前存在的测试泥沙流变特性的装置，主要是单向剪切仪和定速率的双向剪切仪，并不能很好的模拟波浪周期性振荡式荷载的特点。因此对于泥沙在波浪振动荷载下的真实流变特性表现尚有待于进一步的研究。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种正弦动力振荡式剪切流变仪，模拟不同周期和振幅的正弦振荡式荷载，用于测量土样在不同周期和振幅的正弦振荡式荷载下的流变特性。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：本专利技术的一种正弦动力振荡式剪切流变仪，包括上部结构和下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正弦动力振荡式剪切流变仪，其特征在于：包括上部结构和下部结构；所述上部结构包括顶板(2)、安装在顶板(2)上的步进电机(1)和与步进电机(1)相连接的实心转桶(6)；所述下部结构包括下部底盘、通过轴承(18)安装在下部底盘上的承接盘(10)、设置在承接盘(10)上的外筒(9)、安装在承接盘(10)下的扭矩传感器(15)和多根用于连接顶板(2)与底盘的支撑杆(28)；所述实心转桶(6)、外筒(9)与扭矩传感器(15)同轴设置；所述实心转桶(6)的外侧面与外筒(9)的内侧面形成测量间隙(8)用于放置待测试样；所述步进电机(1)驱动实心转桶(6)做设定周期T和角振幅A的正弦振荡运动，用于施加正弦...

【技术特征摘要】
1.一种正弦动力振荡式剪切流变仪，其特征在于：包括上部结构和下部结构；所述上部结构包括顶板(2)、安装在顶板(2)上的步进电机(1)和与步进电机(1)相连接的实心转桶(6)；所述下部结构包括下部底盘、通过轴承(18)安装在下部底盘上的承接盘(10)、设置在承接盘(10)上的外筒(9)、安装在承接盘(10)下的扭矩传感器(15)和多根用于连接顶板(2)与底盘的支撑杆(28)；所述实心转桶(6)、外筒(9)与扭矩传感器(15)同轴设置；所述实心转桶(6)的外侧面与外筒(9)的内侧面形成测量间隙(8)用于放置待测试样；所述步进电机(1)驱动实心转桶(6)做设定周期T和角振幅A的正弦振荡运动，用于施加正弦振荡荷载给待测试样；待测试样所受剪切力F通过所述承接盘(10)传递给扭矩传感器(15)，由扭矩传感器(15)测得。2.根据权利要求1所述的正弦动力振荡式剪切流变仪，其特征在于：所述步进电机(1)驱动实心转桶(6)做设定周期T和角振幅A的正弦振荡运动,其正弦振荡运动的角速度由下面公式给出：其中；rc为实心转桶(6)的半径长度，rb为外筒(9)的内侧半径长度，A为所做正弦振荡运动的角振幅，T为所做正弦振荡运动的周期，v为时间点t对应的正弦振荡运动的角速度。3.根据权利要求2所述的正弦动力振荡式剪切流变仪，其特征在于：所述实心转桶(6)与外筒(9)的半径差为3～8毫米；所述测量间隙(8)中待测试样的水平向速度分布是线性的，则待测试样的剪切应变与剪切应变率由下列公式算出：

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋勤，聂思航，王丽珠，丁坚，张骏，张长宽，刘鹏，易迪，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32