路面材料疲劳寿命测试装置制造方法及图纸

技术编号:9048836 阅读:123 留言:0更新日期:2013-08-15 17:27
本实用新型专利技术涉及一种路面材料疲劳寿命测试装置,其是通过在待测试件的两端中心轴线上设置上贯入锥、下贯入锥,通过上贯入锥与下贯入锥从待测试件的中心轴双向贯入正弦波形的疲劳荷载,在待测试件的中部会产生拉应力变形区用以抵消上贯入锥、下贯入锥的贯入功,直至待测试件的径向受拉破坏,保证待测试件的径向受力均衡,准确找到待测试件的最薄弱面,能够真实地模拟路面的实际受力状态,保证测试的结果精确,本实用新型专利技术的测试装置结构简单,便于操作。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术属于道路工程材料研究
,特别是涉及一种路面材料的疲劳寿命测试装置。
技术介绍
随着高速公路建设事业的蓬勃发展,我国高等级公路浙青路面的破坏问题日益显现,特别是疲劳破坏和永久变形得到了国内外的广泛关注和重视。它包括交通荷载作用下的疲劳和温度周期性作用下的疲劳,以及在温度变化和反复交通荷载作用时引起的路面的变形,因此往往会出现高速路面的使用寿命低于设计使用寿命。针对此问题,对于路面材料的要求越来越高,对路面材料疲劳寿命的测试是路面材料性能研究的一项重要参数,目前对于路面材料疲劳测试通常是将圆柱状待测试件水平放置,在待测试件侧壁某一个过圆心轴线的长方体截面上进行疲劳加载,使待测试件在垂直于(循环荷载下的)受疲劳加载的方向上多次受拉,最终破坏,采集疲劳加载的加载次数,并对试验数据进行分析,从而得到材料的疲劳寿命。专利技术人在进一步研发过程中发现,用上述的方法测试路面材料的疲劳寿命时会存在以下问题:通常路面材料以及各种岩土材料均具有各向异性,对固定的某一过圆心轴线的长方形截面进行循环加载,这种测试方法会存在测试件材料破坏的通常不是材料的最薄弱的结构面,导致疲劳寿命的测试结果不精确。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够真实地模拟路面的实际受力状态,结构简单、测试结果精确的路面材料疲劳寿命测试装置。解决上述技术问题所采用的技术方案是:该路面材料疲劳寿命测试装置,包括底座和设置在底座上的疲劳荷载试验机构和支杆,在支杆的顶端设置有托盘,疲劳荷载试验机构的压头在托盘的上方且与托盘同轴设置,在压头与托盘之间还设置有上贯入锥和下贯入锥,下贯入锥设置在托盘上,下贯入锥的上方设置上贯入锥,上贯入锥与下贯入锥分别设置于待测试件的上下端,上贯入锥与压头、下贯入锥、托盘同轴设置。上述上贯入锥、下贯入锥均是圆柱形。上述上贯入锥、下贯入锥的端面直径与待测试件直径之比为1:3.1 3.9。上述上贯入锥与压头、下贯入锥与托盘分别通过联接件联接。本技术的路面材料疲劳寿命测试装置是通过在待测试件的两端中心轴线上设置上贯入锥、下贯入锥,通过上贯入锥与下贯入锥从待测试件的中心轴双向贯入正弦波形的疲劳荷载,在待测试件的中部会产生拉应力变形区用以抵消上贯入锥、下贯入锥的贯入功,直至待测试件的径向受拉破坏,保证待测试件的径向受力均衡,准确找到待测试件的最薄弱面,能够真实地模拟路面的实际受力状态,保证测试的结果精确,本技术的测试装置结构简单,便于操作。附图说明图1为实施例1的路面材料疲劳寿命测试装置结构示意图。图2为图1中的上贯入锥的结构示意图。具体实施方式现结合附图对本技术的技术方案进行进一步说明,但是本技术不仅限于下述实施的方式。实施例1由图1可知,本实施例的路面材料疲劳寿命测试装置是由控制机构1、疲劳荷载机构本体2、动力传动组件3、压头4、上贯入锥5、下贯入锥7、托盘8、支杆9以及底座10联接构成。本实施例中,疲劳荷载机构本体2与控制机构1、动力传动组件3、压头4按照常规联接方式联接构成疲劳荷载试验机构,即是采用普通的拉压力疲劳试验仪,该疲劳荷载试验机构是通过螺纹紧固件固定在底座10上。在底座10上还紧固有支杆9,在支杆9的顶端焊接联接有一个圆形托盘8,在托盘8的中心位置安装有下贯入锥7,下贯入锥7是由不锈钢材料制成,参见图2,其几何形状是直径为32mm,高度为40mm的圆柱形,测试时将直径为100mm,高度为IOOmm的待测试件6放置在下贯入锥7的上表面,与下贯入锥7的中心轴对齐,在待测试件6的上表面,与下贯入锥7对称的位置安装有上贯入锥5,上贯入锥5的结构与下贯入锥7的结构相同,上贯入锥5正对疲劳荷载试验机构中的压头4的下端面,上贯入锥5的中心与疲劳荷载试验机构中的压头4的中心对齐,即压头4、上贯入锥5、待测试件6、下贯入锥7、托盘8同轴设置,以确保测试时待测试件6的径向受力分布均衡。使用时,调整 压头4高度,将待测试件6放置在下贯入锥7上,安装上贯入锥5,启动疲劳荷载试验机构,使压头4向下运动,通过上贯入锥5、下贯入锥7对待测试件6的中心轴向施加疲劳荷载。实施例2本实施例的路面材料疲劳寿命测试装置中,上贯入锥5的几何形状是直径为28mm,高度为40mm的圆柱体,由不锈钢材料制成,下贯入锥7与上贯入锥5的结构相同,对称分布在直径为100mm,高度为IOOmm的待测试件6的上、下端,且与待测试件6同轴设置,其他的部件及其联接关系与实施例1相同。实施例3本实施例的路面材料疲劳寿命测试装置中,上贯入锥5的几何形状是直径为38mm,高度为40mm的圆柱体,由不锈钢材料制成,下贯入锥7与上贯入锥5的结构相同,对称分布在直径为150mm,高度为IOOmm的待测试件6的上、下端,且与待测试件6同轴设置,其他的部件及其联接关系与实施例1相同。实施例4在上述实施例1 3的路面材料疲劳寿命测试装置中,下贯入锥7与托盘8、上贯入锥5与压头4分别是通过螺纹紧固联接,上贯入锥5与下贯入锥7均由有机玻璃制成,其他的部件及其联接关系与实施例1相同。本技术不仅限于上述实施的情形,在本技术的基础上所作出的常规技术手段的替换属于本实用·新型的专利技术构思。权利要求1.一种路面材料疲劳寿命测试装置,包括底座(10)和设置在底座(10)上的疲劳荷载试验机构和支杆(9 ),在支杆(9 )的顶端设置有托盘(8 ),疲劳荷载试验机构的压头(4 )在托盘(8)的上方且与托盘(8)同轴设置,其特征在于:在压头(4)与托盘(8)之间还设置有能够上贯入锥(5)和下贯入锥(7),下贯入锥(7)设置在托盘(8)上,下贯入锥(7)的上方设置上贯入锥,上贯入锥(5)与下贯入锥(7)分别设置于待测试件(6)的上下端,上贯入锥(5)与压头(4)、下贯入锥(7)、托盘(8)同轴设置。2.根据权利要求1所述的路面材料疲劳寿命测试装置,其特征在于:所述上贯入锥(5)、下贯入锥(7)均是圆柱形。3.根据权利要求2所述的路面材料疲劳寿命测试装置,其特征在于:所述上贯入锥(5)、下贯入锥(7)的端面直径与待测试件(6)直径之比为1:3.1 3.9。4.根据权利要求1所述的路面材料疲劳寿命测试装置,其特征在于:所述上贯入锥(5)与压头(4)、下贯入锥(7·)与托盘(8)分别通过联接件联接。专利摘要本技术涉及一种路面材料疲劳寿命测试装置,其是通过在待测试件的两端中心轴线上设置上贯入锥、下贯入锥,通过上贯入锥与下贯入锥从待测试件的中心轴双向贯入正弦波形的疲劳荷载,在待测试件的中部会产生拉应力变形区用以抵消上贯入锥、下贯入锥的贯入功,直至待测试件的径向受拉破坏,保证待测试件的径向受力均衡,准确找到待测试件的最薄弱面,能够真实地模拟路面的实际受力状态,保证测试的结果精确,本技术的测试装置结构简单,便于操作。文档编号G01N3/32GK203132934SQ20132002840公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日专利技术者李晓军, 王晓华, 梁路路, 杜冬冬, 唐文桂 申请人:西安科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路面材料疲劳寿命测试装置,包括底座(10)和设置在底座(10)上的疲劳荷载试验机构和支杆(9),在支杆(9)的顶端设置有托盘(8),疲劳荷载试验机构的压头(4)在托盘(8)的上方且与托盘(8)同轴设置,其特征在于:在压头(4)与托盘(8)之间还设置有能够上贯入锥(5)和下贯入锥(7),下贯入锥(7)设置在托盘(8)上,下贯入锥(7)的上方设置上贯入锥,上贯入锥(5)与下贯入锥(7)分别设置于待测试件(6)的上下端,上贯入锥(5)与压头(4)、下贯入锥(7)、托盘(8)同轴设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李晓军王晓华梁路路杜冬冬唐文桂
申请(专利权)人:西安科技大学
类型:实用新型
国别省市:

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