System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置及使用方法制造方法及图纸_技高网

一种用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置及使用方法制造方法及图纸

技术编号:41737163 阅读:19 留言:0更新日期:2024-06-19 12:56
本发明专利技术公开了一种用于建筑岩土材料X‑CT实时扫描的力学加载装置及使用方法,包括外罩、单轴压力室、压力加载组件、压力传导组件和支撑部,外罩为聚碳酸酯材质;单轴压力室设于外罩内,用于通过压头固定测试样品后通过压力加载组件向样品施加轴向压力,压头的材质与外罩相同;压力加载组件螺纹安装于外罩顶端,用于通过螺栓旋转移动的方式向测试样品施加压力。该用于建筑岩土材料X‑CT实时扫描的力学加载装置及使用方法,外罩与压头都采用聚碳酸酯材料,在对实验样品进行CT扫描时,可获得样品上下端面的部分,并通过采用螺栓旋转移动的方式施加荷载,由支撑部上设置的压力元件感应压力,可以维持荷载数月乃至数年,极大降低了试验成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置及使用方法,属于建筑与土木工程实验。


技术介绍

1、x-ct是“计算机断层成像”的简称,最初是用于医学和生物领域的一种无损检测技术。现在该技术已经被引入到包括土木工程在内的各个领域中。在土木工程领域的应用中,对于静态物体的无损检测已经成熟,但是对于动态,特别是持续(长期)变荷载下的应用还处于起步阶段。目前,我国还没有可以满足建筑/岩土材料的微/细观单轴压缩(蠕变)ct实时扫描实验的装置。ct实时扫描的微/细观实验不仅对试验精度要求高,而且对压力室的x射线吸收能力有特殊的要求。其中涉及时间效应的实验对装置的稳定性要求特别高,并且就算是此类的常规宏观实验也需要花费巨大的经济成本。

2、为此,需要一种低成本的且稳定,但又要符合ct实时扫描要求的力学加载装置来解决此类难题,可见,亟需一种用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置及使用方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置及使用方法,外罩与压头都采用聚碳酸酯材料,这样在对实验样品进行ct扫描时,可以获得样品的上下端面的部分,如果与样品相连的部分为金属材料,则无法获得样品上下端很大一部分的ct图像,并通过采用螺栓旋转移动的方式施加荷载,由支撑部上设置的压力元件感应压力,在满足试验需求的前提下简化了装置架构,可以维持荷载数月乃至数年,极大的降低了试验的成本。

2、为达到上述目的/为解决上述技术问题,本专利技术是采用下述技术方案实现的:

3、第一方面,本专利技术提供了一种用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置,包括外罩、单轴压力室、压力加载组件、压力传导组件和支撑部,其中,

4、所述外罩为聚碳酸酯材质;

5、所述单轴压力室设于外罩内,用于通过压头固定测试样品后通过压力加载组件向样品施加轴向压力,所述压头的材质与外罩相同;

6、所述压力加载组件螺纹安装于外罩顶端,用于通过螺栓旋转移动的方式向测试样品施加压力;

7、所述压力传导组件设置于压头的上下两侧,用于将压力加载组件施加的压力经由样品传递至支撑部处;

8、支撑部,螺纹安装于外罩底侧,用于支撑外罩,所述支撑部上设置有用于感应压力传导组件所传导压力的压力元件。

9、进一步的,所述压头为圆台型构造。

10、进一步的,所述压力加载组件包括金属荷载压头和螺栓;

11、所述金属荷载压头为空心管道,管道内分为上下两部分,上部的直径小于下部直径,上部与下部的内壁处均设置有螺纹,上部螺纹与螺栓相适配,下部螺纹与外罩的顶端相适配;

12、所述螺栓的头部开设有六角凹槽,螺杆部朝向头部的一端外表面设置有与金属荷载压头相匹配的螺纹,另一端外表面为光滑设置,用于向压力传导组件施加压力,且该端的直径略小于外罩的内径。

13、进一步的,所述压力传导组件包括金属杆和钢珠,其中,

14、所述金属杆设置于压头远离样品的一端,所述钢珠嵌设于金属杆远离压头的一端,所述金属杆与钢珠接触的端面设置有直径比钢珠略大的半球型槽。

15、进一步的,所述螺栓靠近钢珠的一端开设有直径比钢珠略大的半球型槽。

16、进一步的,所述外罩内径大于样品直径的范围为2-3mm。

17、进一步的,所述金属杆的直径小于外罩内径的范围为0.2-0.4。

18、进一步的,所述外罩外壁厚度为6-10mm。

19、第二方面,本专利技术提供了一种用于第一方面所述的用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置的使用方法,包括:

20、将样品置于橡胶膜内,并在样品两端放置压头;

21、将下部分的金属杆放置好后,将金属杆远离压头的一端与支撑部处的压力元件接触;

22、将置于橡胶膜内的样品从聚碳酸酯管上端滑入,再依次滑入上端的压头、金属杆和钢珠;

23、拧入上端螺丝直至接触到钢珠;

24、固定金属荷载压头,通过内六角扳手旋转螺丝来施加轴向压力;

25、将整个装置放到ct扫描平台上进行实时扫描。

26、与现有技术相比,本专利技术所达到的有益效果:

27、本专利技术提供的用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置,外罩与压头都采用聚碳酸酯材料,这样在对实验样品进行ct扫描时,可以获得样品的上下端面的部分,如果与样品相连的部分为金属材料,则无法获得样品上下端很大一部分的ct图像,并通过采用螺栓旋转移动的方式施加荷载,由支撑部上设置的压力元件感应压力,在满足试验需求的前提下简化了装置架构,可以维持荷载数月乃至数年,极大的降低了试验的成本;

28、本专利技术提供的用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置,金属荷载压头与外罩通过细密螺纹连接,加工简单且易于更换和拆卸,如果改成其它方式的连接则需要增加很多零件和成本;

29、本专利技术提供的用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置,螺栓头部开设的六角凹槽用于与外部六角扳手相配合,以便实现荷载的施加,同时也可根据观察六角扳手转动的角度来确定所施加荷载的大小。

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【技术保护点】

1.一种用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置,其特征在于,包括外罩(1)、单轴压力室(2)、压力加载组件、压力传导组件和支撑部(5),其中,

2.根据权利要求1所述的用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述压头(3)为圆台型构造。

3.根据权利要求2所述的用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述压力加载组件包括金属荷载压头(7)和螺栓(8);

4.根据权利要求3所述的用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述压力传导组件包括金属杆(9)和钢珠(10),其中,

5.根据权利要求4所述的用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述螺栓(8)靠近钢珠(10)的一端开设有直径比钢珠(10)略大的半球型槽。

6.根据权利要求5所述的用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述外罩(1)内径大于样品(4)直径的范围为2-3mm。

7.根据权利要求6所述的用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述金属杆(9)的直径小于外罩(1)内径的范围为0.2-0.4mm。

8.根据权利要求1所述的用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述外罩(1)外壁厚度为6-10mm。

9.一种用于权利要求1-8任一项所述的用于建筑岩土材料X-CT实时扫描的力学加载装置的使用方法,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置,其特征在于,包括外罩(1)、单轴压力室(2)、压力加载组件、压力传导组件和支撑部(5),其中,

2.根据权利要求1所述的用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述压头(3)为圆台型构造。

3.根据权利要求2所述的用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述压力加载组件包括金属荷载压头(7)和螺栓(8);

4.根据权利要求3所述的用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置,其特征在于,所述压力传导组件包括金属杆(9)和钢珠(10),其中,

5.根据权利要求4所述的用于建筑岩土材料x-ct实时扫描的力学加载装置,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:张冬梅史海岭方钊张超
申请(专利权)人:南京工程学院
类型:发明
国别省市:

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