一种应力加载组合装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及建筑材料试验设备技术领域，更具体地，涉及一种应力加载组合装置，用于放置在单轴伺服压力机的加载平台上对立方体试件进行真三轴压力试验，所述装置包括两组相互垂直设置的用于向立方体试件的周向传力的第一加载组件，以及用于向立方体试件的轴向传力的第二加载组件；所述第一加载组件、第二加载组件分别与立方体试件的周向面、轴向面紧密接触；所述第一加载组件上连接有施力机构，所述施力机构上连接有控制系统，所述第一加载组件和第二加载组件上均设有位移测量组件。本发明专利技术的约束应力能够得到精确控制，制造成本低，操作简单，且适用范围广。

A stress loading combination device

The invention relates to the technical field of building material test equipment, more specifically, a stress loading combination device, which is used to place on the loading platform of a single axis servo press to carry out true triaxial pressure test on a cube test piece. The device comprises two groups of first loading components arranged vertically to each other for circumferential force transmission to the cube test piece, and a first loading component for cube test piece The first loading component and the second loading component are respectively in close contact with the circumferential surface and the axial surface of the cube test piece; the first loading component is connected with a force application mechanism, the force application mechanism is connected with a control system, and the first loading component and the second loading component are both equipped with a displacement measurement component. The restraint stress of the invention can be precisely controlled, the manufacturing cost is low, the operation is simple, and the application scope is wide.

【技术实现步骤摘要】
一种应力加载组合装置
本专利技术涉及建筑材料试验设备
，更具体地，涉及一种应力加载组合装置。
技术介绍
各种建筑材料在实际应用中往往受到多向应力的同时作用，了解它们在该条件下的力学性能、破坏形态和本构关系等对它们在实际工程中的应用具有重要的指导意义。其中，真三轴压应力状态，即材料在三个主应力轴上受到大小不一定相等的压应力，其所代表的真实工程应用范围较为广泛，例如钢管混凝土结构、纤维增强聚合物约束混凝土结构、核反应堆高压容器混凝土结构、高层大体型混凝土构件、地表以下的土壤或岩石等。然而常规轴压试验并不能真正反映上述结构中的材料所处的真实受力状态，因此需要借助真三轴压试验的手段找出上述材料在真三轴压条件下的基本力学规律，并在此基础上进行进一步的系统性研究。由于真三轴压试验的三向主应力都不一定相等，试验在加载控制、设备选择、操作等方面难度都较大。现有的真三轴压试验机主要由压力试验机、水平承载框和底部工作平台组成。真三轴压试验机在三个相互垂直的方向分别设立独立的液压缸和附属设备以便分别施加三向主应力，三个方向的加载比例由相应的控制器控制，可以进行任意应力比例的二轴和三轴应力状态试验。但现有的真三轴压试验机的原理较复杂、研制费用较高，国内仅有少数高效或机构拥有，提高了研究难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的真三轴压试验机成本较高的不足，提供一种应力加载组合装置，其约束应力能够得到精确控制，制造成本低，操作简单，且适用范围广。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种应力加载组合装置，用于放置在单轴伺服压力机的加载平台上对立方体试件进行真三轴压力试验，所述装置包括两个相互垂直设置的用于向立方体试件的周向传力的第一加载组件，以及用于向立方体试件的轴向传力的第二加载组件；所述第一加载组件、第二加载组件分别与立方体试件的周向面、轴向面紧密接触；所述第一加载组件上连接有施力机构，所述施力机构上连接有控制系统，所述第一加载组件和第二加载组件上均设有位移测量组件。本专利技术为一种应力加载组合装置，施力机构通过第一加载组件的传力，向立方体试件不相邻的两个周向面施力，施力的大小能够通过控制系统对施力机构进行准确控制，由于两个相互垂直设置的第一加载组件上分别连接施力机构以及控制系统，使立方体试件两组周向面所受到的力的大小是相互独立且恒定，使试验效果更佳；单轴伺服压力机通过第二加载组件的传力，向立方体试件的两个轴向面施力，使立方体试件的轴向面能够均匀受力，减少试验误差；第一加载组件和第二加载组件上设置的位移测量组件，能够用于记录立方体试件形变的过程，使试验便于操作。为了使第一加载组件能够有效地对立方体试件的周向面传力，所述第一加载组件包括两块端板和两个与立方体试件的周向面紧密接触的加载件，一加载件通过所述施力机构与一端板连接，另一加载件通过用于传力的第一压板与另一端板连接；所述端板之间通过若干连接杆连接。为了能够便于加载件对立方体试件传力以及便于与位移测量组件的连接，所述加载件为与立方体试件的周向面紧密接触的第二压板，所述第二压板上连接有若干用于与位移测量组件连接的第一连接件。为了使第二加载组件能够有效地对立方体试件的轴向面传力，所述第二加载组件包括用于与立方体试件的两个轴向面紧密接触的第一压块和第二压块，所述第一压块和第二压块可拆卸连接。为了能够测量第二压板和第一压块的位移，所述位移测量组件包括若干用于测量周向位移的第一位移计和用于测量轴向位移的第二位移计，第一位移计与第一连接件连接，第二位移计与第一压块连接。为了使控制系统能够准确控制施力机构对立方体试件施力的大小，所述控制系统包括顺次连接的油泵、止回阀、溢流阀、液压表、液压传感器、数据采集仪，所述油泵还与溢流阀连接，所述施力机构与液压传感器连接。为了便于第二压块和加载件之间的连接，所述第二压块上设有若干用于支撑加载件的支撑件，若干支撑件均与第二压板连接。为了使施力机构能够有效对加载件施力，所述施力机构为千斤顶，所述千斤顶的一端与端板连接，另一端与第二压板连接。为了减少第一加载组件、第二加载组件与立方体试件之间的摩擦，所述第二压板、第一压块、第二压块与立方体试件之间均设有用于减少摩擦的薄片。为了防止应力集中，所述施力机构、第一压板与端板之间设有用于减轻应力集中的垫片。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)两个相互垂直设置的第一加载组件上分别连接施力机构以及控制系统，使立方体试件两组相对的周向面所受到的应力大小是相互独立且恒定，使试验效果更佳。(2)单轴伺服压力机通过第一压块和第二压块的传力，向立方体试件的两个轴向面施力，使立方体试件的轴向面能够均匀受力，减少试验误差。(3)第一位移计和第二位移计的设置，能够用于记录立方体试件形变的过程，使试验便于操作以及数据整理。附图说明图1为本专利技术一种应力加载组合装置的结构示意图。图2为图1的主视图。图3为图2的俯视图。图4为本专利技术一个第一加载组件的结构示意图。图5为本专利技术加载件、第二加载组件、位移测量组件的结构示意图。图6为本专利技术控制系统的结构示意图。图7为本专利技术置于单轴伺服压力机上的结构示意图。图示标记说明如下：1-第一加载组件，11-端板，12-连接杆，13-第一压板，14-加载件，141-第二压板，142-第一连接件，2-施力机构，21-千斤顶，3-第二加载组件，31-第一压块，32-第二压块，33-支撑件，4-位移测量组件，41-第一位移计，42-第二位移计，43-夹具，44-第二连接件，5-控制系统，51-油泵，52-止回阀，53-溢流阀，54-液压表，55-液压传感器接口，56-液压传感器，57-数据采集仪，6-垫片，7-立方体试件，8-单轴伺服压力机。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。实施例1如图1至图7所示为本专利技术一种应力加载组合装置的第一实施例，该装置用于放置在单轴伺服压力机8的加载平台上对立方体试件7进行真三轴压力试验，装置包括两个相互垂直设置的用于向立方体试件7的周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应力加载组合装置，用于放置在单轴伺服压力机(8)的加载平台上对立方体试件(7)进行真三轴压力试验，其特征在于，所述装置包括两组相互垂直设置的用于向立方体试件(7)的周向传力的第一加载组件(1)，以及用于向立方体试件(7)的轴向传力的第二加载组件(3)；所述第一加载组件(1)、第二加载组件(3)分别与立方体试件(7)的周向面、轴向面紧密接触；所述第一加载组件(1)上连接有施力机构(2)，所述施力机构(2)上连接有控制系统(5)，所述第一加载组件(1)和第二加载组件(3)上均设有位移测量组件(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种应力加载组合装置，用于放置在单轴伺服压力机(8)的加载平台上对立方体试件(7)进行真三轴压力试验，其特征在于，所述装置包括两组相互垂直设置的用于向立方体试件(7)的周向传力的第一加载组件(1)，以及用于向立方体试件(7)的轴向传力的第二加载组件(3)；所述第一加载组件(1)、第二加载组件(3)分别与立方体试件(7)的周向面、轴向面紧密接触；所述第一加载组件(1)上连接有施力机构(2)，所述施力机构(2)上连接有控制系统(5)，所述第一加载组件(1)和第二加载组件(3)上均设有位移测量组件(4)。


2.根据权利要求1所述的一种应力加载组合装置，其特征在于，所述第一加载组件(1)包括两块端板(11)和两个与立方体试件(7)的周向面紧密接触的加载件(14)，一加载件(14)通过所述施力机构(2)与一端板(11)连接，另一加载件(14)通过用于传力的第一压板(13)与另一端板(11)连接；所述端板(11)之间通过若干连接杆(12)连接。


3.根据权利要求2所述的一种应力加载组合装置，其特征在于，所述加载件(14)为与立方体试件(7)的周向面紧密接触的第二压板(141)，所述第二压板(141)上连接有若干用于与位移测量组件(4)连接的第一连接件(142)。


4.根据权利要求3所述的一种应力加载组合装置，其特征在于，所述第二加载组件(3)包括用于与立方体试件(7)的两个轴向面紧密接触的第一压块(31)和第二压块(32)，所述第一压块(31)和第二压块(32)...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳祎，曾振华，郭永昌，曾俊杰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44