一種土工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于±工合成材料力學(xué)性能試驗(yàn)測試領(lǐng)域，設(shè)及一種±工合成材料各 向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)，尤其設(shè)及一種黃±溝壑區(qū)加筋±技術(shù)的±工合成材料各向異性拉拔 試驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[000引 ±工合成材料是W人工合成的聚合物（如塑料、化纖、合成橡膠等）為原料，制成 各種類型的產(chǎn)品，置于±體內(nèi)部、表面或各種±體之間，發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)±體的作用。主要 包括±工織物、±工格柵，±工膜、±工特種材料和±工復(fù)合材料，玻纖網(wǎng)，±工墊等類型。
[0003] 目前，《±工合成材料測試規(guī)程》(化235-2012)和《公路工程±工合成材料試驗(yàn)規(guī) 程》（JTGE50-2006)均提到了±工合成材料拉拔試驗(yàn)。但是，目前±工合成材料拉拔試驗(yàn) 過程中仍存在諸多問題；（1)上工合成材料取樣時(shí)，樣品拉拔試驗(yàn)方向隨意性大，試驗(yàn)得到 的力學(xué)性能不一定具有代表性；（2) ±工合成材料取樣時(shí)，目前僅規(guī)定了±工合成材料取 樣范圍和取樣尺寸，而所取各樣品間可能存在不一致性；(3) ±工合成材料拉拔試驗(yàn)時(shí)，一 般僅做一個(gè)（或兩個(gè)）方向的試驗(yàn)，無法考慮±工合成材料的各向異性，拉拔試驗(yàn)所得出的 ±工合成材料力學(xué)性能指標(biāo)不能真實(shí)的反映出工程實(shí)際中±工合成材料的實(shí)際力學(xué)性能。
[0004] 綜上所述，由于現(xiàn)行±工合成材料拉拔試驗(yàn)過程中存在諸如取樣、試驗(yàn)方法等問 題，其試驗(yàn)得到的±工合成材料力學(xué)性能指標(biāo)不能真實(shí)的反映出工程實(shí)際中±工合成材料 的實(shí)際力學(xué)性能。事實(shí)上，試驗(yàn)得到的±工合成材料力學(xué)性能指標(biāo)往往要優(yōu)于工程實(shí)際中 ±工合成材料的實(shí)際力學(xué)性能，采用現(xiàn)行±工合成材料拉拔試驗(yàn)得到的±工合成材料力學(xué) 性能指標(biāo)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，其安全性能存在較大隱患，嚴(yán)重威脅著工程質(zhì)量和人民生命財(cái) 產(chǎn)安全。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中試驗(yàn)得到的±工合成材料力學(xué)性能指標(biāo) 無法真實(shí)反映工程實(shí)際的技術(shù)問題，進(jìn)而提供了一種充分考慮了±工合成材料力學(xué)性能的 各向異性、有效避免了現(xiàn)行規(guī)范中試驗(yàn)測試值與±工合成材料實(shí)際受力特性嚴(yán)重不符W及 測試過程精確可控的±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0007] 一種±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述±工合成材料各向 異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)包括試驗(yàn)臺架、下試驗(yàn)盒、上試驗(yàn)盒、拉拔加載裝置、導(dǎo)軌、刻度盤、豎向 加載裝置、位移傳感器、信號采集控制裝置W及用于夾持待進(jìn)行拉拔試驗(yàn)的±工合成材料 試樣的夾具；所述試驗(yàn)臺架的上表面設(shè)置有圓形的刻度盤、導(dǎo)軌W及下試驗(yàn)盒；所述導(dǎo)軌 與刻度盤同屯、設(shè)置；所述拉拔加載裝置設(shè)置在導(dǎo)軌上并在導(dǎo)軌上自如滑動；所述拉拔加載 裝置上設(shè)置有用于測量夾具位移量的位移傳感器；所述豎向加載裝置、上試驗(yàn)盒、待進(jìn)行拉 拔試驗(yàn)的±工合成材料試樣W及下試驗(yàn)盒自上而下依次設(shè)置在試驗(yàn)臺架上并處于導(dǎo)軌與 刻度盤的圓屯、處；所述信號采集控制裝置分別與拉拔加載裝置、位移傳感器w及豎向加載 裝置相連。
[000引作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所提供的±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)還包括固定 支座、反力架W及與反力架相連的反力桿；所述豎向加載裝置設(shè)置在反力架上；所述上試 驗(yàn)盒通過固定支座與反力桿相連。
[0009] 作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的導(dǎo)軌上設(shè)置有限位凹槽W及置于限位凹槽中的滑 動滾珠；所述拉拔加載裝置通過滑動滾珠與導(dǎo)軌連接并在導(dǎo)軌上自如滑動。
[0010] 作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所提供的±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)還包括設(shè)置 在豎向加載裝置與上試驗(yàn)盒之間的承載板；所述豎向加載裝置通過承載板向上試驗(yàn)盒施加 豎向荷載。
[0011] 作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的承載板的直徑不小于190mm，所述承載板的直徑與 上試驗(yàn)盒的內(nèi)徑之差在5~10mm范圍內(nèi)。
[0012] 作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的下試驗(yàn)盒是半封閉的空屯、圓柱體；所述下試驗(yàn)盒 的內(nèi)徑不小于300mm，所述下試驗(yàn)盒的厚度不小于5mm，高度不小于50mm;所述上試驗(yàn)盒是 含有內(nèi)切圓的正多邊形柱體；所述上試驗(yàn)盒的內(nèi)徑不小于200mm，所述上試驗(yàn)盒的壁厚最 薄弱處厚度不小于3mm，所述上試驗(yàn)盒的高度不小于100mm，所述上試驗(yàn)盒的外徑與下試驗(yàn) 盒內(nèi)徑之差不小于80mm。
[0013] 作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的正多邊形柱體是正五邊形柱體、正六邊形柱體、正 走邊形柱體或正八邊形柱體。
[0014] 作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的夾具夾持待進(jìn)行拉拔試驗(yàn)的±工合成材料試樣的 寬度不小于200mm。
[0015] 作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的拉拔加載裝置的拉拔速率是0. 05mm/min至50mm/ min之間。
[0016] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：
[0017] 本實(shí)用新型提供了一種±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)，該±工合成材料各 向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)包括試驗(yàn)臺架、下試驗(yàn)盒、上試驗(yàn)盒、拉拔加載裝置、滑動滾珠、導(dǎo)軌、 刻度盤、豎向加載裝置、固定支座、承載板、夾具、位移傳感器、信號采集控制裝置、反力架、 反力桿。試驗(yàn)臺架上設(shè)置有刻度盤和導(dǎo)軌；拉拔加載裝置端部設(shè)置有夾具和位移傳感器， 位移傳感器用于測試?yán)卧囼?yàn)過程中夾具位移量；豎向加載裝置通過承載板向上試驗(yàn)盒施 加荷載；信號采集控制裝置分別與拉拔加載裝置、豎向加載裝置W及位移傳感器相連，用于 控制拉拔加載裝置和豎向加載裝置加載和采集位移傳感器數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型所創(chuàng)新的采用 了圓形的±工合成材料試樣，使各±工合成材料試樣拉拔試驗(yàn)時(shí)保持材料的一致性，有效 解決了 ±工合成材料取樣的隨意性。同時(shí)，通過導(dǎo)軌和滑動滾珠帶動拉拔加載裝置旋轉(zhuǎn)，實(shí) 現(xiàn)了 ±工合成材料試驗(yàn)與試驗(yàn)±樣的任意角度拉拔試驗(yàn)，革命性的創(chuàng)造了 ±工合成材料各 向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了±工合成材料拉拔試驗(yàn)力學(xué)性能的各向異性測試；該試驗(yàn)系 統(tǒng)充分考慮了 ±工合成材料力學(xué)性能的各向異性，有效避免了現(xiàn)行規(guī)范中試驗(yàn)測試值與± 工合成材料實(shí)際受力特性嚴(yán)重不符的問題，解決了±工合成材料工程應(yīng)用中存在的安全隱 蟲 小1、〇
【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型所提供的±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)的立面結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0019] 圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 附圖標(biāo)記說明如下；1-下試驗(yàn)盒；2-上試驗(yàn)盒；3-拉拔加載裝置；4-滑動滾珠； 5-導(dǎo)軌；6-刻度盤；7-豎向加載裝置；8-固定支座；9-承載板；10-夾具；11-位移傳感器； 12-±工合成材料試樣；13-信號采集控制裝置；14-反力架；15-反力桿；16-試驗(yàn)臺架。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型的±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn) 系統(tǒng)做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
[0022] 實(shí)施例；
[0023] 參見圖1W及圖2,一種±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)，包括下試驗(yàn)盒1、上 試驗(yàn)盒2、拉拔加載裝置3、滑動滾珠4、導(dǎo)軌5、刻度盤6、豎向加載裝置7、固定支座8、承載 板9、夾具10、位移傳感器11、信號采集控制裝置13、反力架14、反力桿15W及試驗(yàn)臺架16。
[0024] 試驗(yàn)臺架16上設(shè)置有刻度盤6和導(dǎo)軌5 ;拉拔加載裝置3端部設(shè)置有夾具10和位 移傳感器11，位移傳感器11用于測試?yán)卧囼?yàn)過程中夾具10位移量；豎向加載裝置7通 過承載板9向上試驗(yàn)盒2施加荷載；信號采集控制裝置13分別與拉拔加載裝置3、豎向加 載裝置7W及位移傳感器11相連，用于控制拉拔加載裝置3和豎向加載裝置7加載和采集 位移傳感器11數(shù)據(jù)。
[0025] 下試驗(yàn)盒1為半封閉空屯、圓柱體；下試驗(yàn)盒1的內(nèi)徑為300mm，下試驗(yàn)盒1的厚 度為5mm，高度為100mm;上試驗(yàn)盒2為含有內(nèi)切圓的正多邊形柱體；上試驗(yàn)盒2的內(nèi)徑為 200mm，上試驗(yàn)盒2的壁厚最薄弱處厚度為3mm，上試驗(yàn)盒2的高度為100mm，上試驗(yàn)盒2的 正多邊形外徑與下試驗(yàn)盒1內(nèi)徑之差大于80mm。正多邊形柱體是正六邊形柱體。
[0026] 試驗(yàn)臺架16與下試驗(yàn)盒1通過卡槽固定連接。
[0027] 上試驗(yàn)盒2通過固定支座8固定，固定支座8 -端與反力桿15剛性連接。
[002引承載板9的直徑不小于190mm，承載板9的直徑與上試驗(yàn)盒2內(nèi)徑之差應(yīng)在5~ 10mm范圍內(nèi)。
[0029] 導(dǎo)軌5上設(shè)置有限位凹槽W及置于限位凹槽中的滑動滾珠4 ;拉拔加載裝置3通 過滑動滾珠4與導(dǎo)軌5連接并在導(dǎo)軌5上自如滑動。
[0030] 夾具10夾持待進(jìn)行拉拔試驗(yàn)的±工合成材料試樣12的寬度為210mm。
[0031] 拉拔加載裝置3的拉拔速率為0. 5mm/min。
[0032] 本實(shí)用新型所提供的±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)在工作時(shí)，其具體操作 方式如下：
[0033] A)裁取±工合成材料試樣12, ±工合成材料試樣12的橫截面呈圓形，±工合成材 料試樣12的直徑與±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)的下試驗(yàn)盒1的外徑相同；
[0034] B)卸下±工合成材料各向異性拉拔試驗(yàn)系統(tǒng)的上試驗(yàn)盒2和下試驗(yàn)盒1，填筑試 驗(yàn)±樣，試驗(yàn)±樣在上試驗(yàn)盒2中W及下試驗(yàn)盒1中的壓實(shí)度與工程應(yīng)用中現(xiàn)場實(shí)際壓實(shí) 度一致，下試驗(yàn)盒1中填筑試驗(yàn)±樣的高度與下試驗(yàn)盒1的盒高相同，上試驗(yàn)