載。
[0036]具體是，在壓力室蓋板17的中心處開設有方形槽孔，軸向伺服加載系統(tǒng)20與從壓力室蓋板17的方形槽孔處伸出與頂部剛性加載端19相連，施加軸向荷載。第一伺服加載系統(tǒng)21直接與第一剛性加載端1相連，第二伺服加載系統(tǒng)22直接與第二剛性加載端4相連，第三伺服加載系統(tǒng)23直接與第三剛性加載端7相連，第四伺服加載系統(tǒng)24直接與第四剛性加載端10相連，分別施加水平向荷載，并通過微機系統(tǒng)控制各伺服加載系統(tǒng)進行同時和對稱加載。
[0037]如圖5所示，每個復合式加載板包括彈性格柵15以及用于填充該彈性格柵15空隙處的剛性塊16。復合式加載板由剛性塊16和彈性格柵15嵌擠連接形成，剛性塊16和彈性格柵15按照一定比例均勻分布，通過剛性塊16對試件施加荷載，彈性格柵15實現(xiàn)試件在加載過程中的加載面形變。
[0038]如圖4所不，加載系統(tǒng)還包括設置在壓力室底座13與加載系統(tǒng)底板29之間的鋼墊片27和升降式滑動導軌26，升降式滑動導軌26可方便壓力室的安裝與卸載，壓力室組件25下方通過鋼墊片27調(diào)整壓力室組件25的高度。
[0039]進一步的，壓力室底座13頂部和壓力室蓋板17底部均開始有方形槽，頂部剛性加載板18設置在壓力室蓋板17的方形槽內(nèi)，且四個剛性加載板的兩端分別設置在壓力室底座13的方形槽四周和壓力室蓋板17的方形槽四周上。
[0040]本發(fā)明的工作原理是:
[0041]通過微機控制伺服加載系統(tǒng)，由軸向伺服加載系統(tǒng)20通過頂面剛性加載板19施加軸向荷載，荷載通過頂面剛性荷載板18對級配碎石立方體試樣14均勻地施加軸向荷載，同時在水平方向上通過第一至第四復合式加載板3、6、9及12調(diào)整加載面，可以保證立方體試樣14不受加載面變化的影響。
[0042]第一伺服加載系統(tǒng)21與第二伺服加載系統(tǒng)22形成水平對向加載系統(tǒng)，第三伺服加載系統(tǒng)23與第四伺服加載系統(tǒng)24形成水平對向加載系統(tǒng)，通過對向?qū)ΨQ加載確保立方體試樣14始終處于軸對稱狀態(tài)。同理，當水平向施加最大軸向荷載時，另一水平方向和軸向的加載面也可隨之發(fā)生改變，保證立方體試樣14與加載面同步變形。
[0043]本發(fā)明一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，包括以下步驟:
[0044]1)將壓力室底座13置于振動臺上；
[0045]2)在壓力室底座13上，通過第一至第四復合式加載板3、6、9及12和第一至第四剛性加載板2、5、8及10形成一個立方腔體，第一至第四復合式加載板3、6、9及12在內(nèi)層，第一至第四剛性加載板2、5、8及10在外層，內(nèi)層復合式加載板相互搭接而成，外層的剛性加載板壓住每個復合式加載板厚度的一半；
[0046]3)在形成的立方腔體內(nèi)成型立方體試樣14 ；
[0047]4)通過振動法完成立方體試樣14，試樣成型后，將頂部剛性加載板18和頂部剛性加載端19放置好，并將壓力室蓋板17放置，調(diào)整好位置，整體形成壓力室組件25 ;
[0048]5)將壓力室組件25移置于升降式滑動導軌26上，通過升降式滑動導軌26將壓力室組件25推至預定的加載位置，并升降壓力室組件25的高度，在壓力室的下方增加鋼墊片27使壓力室就位；
[0049]6)壓力室組件25就位后，調(diào)整第一至第四伺服加載系統(tǒng)21、22、23及24，使其與對應的第一至第四剛性加載端1、4、7及10接觸，調(diào)整軸向伺服加載系統(tǒng)20，使其與頂部剛性加載端19接觸；
[0050]7)按照預定的試驗方案，通過四個伺服加載系統(tǒng)和軸向伺服加載系統(tǒng)20實現(xiàn)對立方體試樣14加載，即完成對立方體試樣14的加載過程。
【主權項】
1.一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，其特征在于，該級配碎石真三軸儀包括壓力室組件(25)和加載系統(tǒng)；其中，壓力室組件(25)包括壓力室底座(13)，設置在壓力室底座(13)頂部四周的四個剛性加載板，以及分別設置在四個剛性加載板外側(cè)的四個剛性加載端，壓力室底座(13)和四個剛性加載板形成一個立方腔體，立方體試樣(14)位于該立方腔體內(nèi)，四個剛性加載板和立方體試樣(14)的頂部自下而上設置有頂部剛性加載板(18)和壓力室蓋板(17)，該壓力室蓋板(17)的中心處開設有槽孔，槽孔內(nèi)的頂部剛性加載板(18)外側(cè)設置有頂部剛性加載端(19); 加載系統(tǒng)包括平行設置的加載系統(tǒng)底板(29)和加載系統(tǒng)頂板(28)，設置在加載系統(tǒng)底板(29)和加載系統(tǒng)頂板(28)之間的四個伺服加載系統(tǒng)，以及設置在加載系統(tǒng)頂板(28)頂部的軸向伺服加載系統(tǒng)(20);試驗時，壓力室組件(25)設置在加載系統(tǒng)底板(29)和加載系統(tǒng)頂板(28)之間，四個伺服加載系統(tǒng)和軸向伺服加載系統(tǒng)(20)分別用于對四個剛性加載端和頂部剛性加載端(19)施力； 該實驗方法包括以下步驟: 1)將壓力室底座(13)置于振動臺上； 2)在壓力室底座(13)頂部四周上，通過四個剛性加載板相互搭接形成一個立方腔體； 3)在形成的立方腔體內(nèi)通過振動法成型立方體試樣(14)； 4)通過振動法完成立方體試樣(14)成型后，將頂部剛性加載板(18)和頂部剛性加載端(19)放置好，并將壓力室蓋板(17)放置，調(diào)整好位置，整體形成壓力室組件(25); 5)將壓力室組件(25)移置于加載系統(tǒng)底板(29)和加載系統(tǒng)頂板(28)之間； 6)壓力室組件(25)就位后，調(diào)整四個伺服加載系統(tǒng)，使其分別與對應的剛性加載端接觸，調(diào)整軸向伺服加載系統(tǒng)(20)，使其與頂部剛性加載端(19)接觸； 7)按照預定的試驗方案，通過四個伺服加載系統(tǒng)和軸向伺服加載系統(tǒng)(20)實現(xiàn)對立方體試樣(14)加載，即完成對立方體試樣(14)的加載過程。2.根據(jù)權利要求1所述的一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，其特征在于，壓力室蓋板(17)中心處開設的槽孔為方形槽孔。3.根據(jù)權利要求1所述的一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，其特征在于，每個剛性加載板與立方體試樣(14)周向之間還設置有一個復合式加載板。4.根據(jù)權利要求3所述的一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，其特征在于，每個復合式加載板包括彈性格柵(15)以及用于填充該彈性格柵(15)空隙處的剛性塊(16)。5.根據(jù)權利要求1所述的一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，其特征在于，加載系統(tǒng)還包括設置在壓力室底座(13)與加載系統(tǒng)底板(29)之間的鋼墊片(27)。6.根據(jù)權利要求5所述的一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，其特征在于，加載系統(tǒng)還包括設置在壓力室底座(13)與加載系統(tǒng)底板(29)之間的升降式滑動導軌(26)。7.根據(jù)權利要求1所述的一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，其特征在于，每個伺服加載系統(tǒng)和軸向伺服加載系統(tǒng)(20)均包括液壓油缸以及用于控制液壓油缸伸縮的控制器。8.根據(jù)權利要求1所述的一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，其特征在于，壓力室底座(13)頂部和壓力室蓋板(17)底部均開始有方形槽，頂部剛性加載板(18)設置在壓力室蓋板(17)的方形槽內(nèi)，且四個剛性加載板的兩端分別設置在壓力室底座(13)的方形槽四周和壓力室蓋板(17)的方形槽四周上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合邊界加載方式的級配碎石真三軸儀的試驗方法，該級配碎石真三軸儀包括壓力室組件和加載系統(tǒng)，該試驗方法包括以下步驟：將壓力室底座置于振動臺上；在壓力室底座上，通過四塊剛性加載板和四塊復合式加載板相互搭接形成一個立方腔體；在立方腔體內(nèi)通過振動法成型試樣；試樣成型后，放置頂部剛性加載板、頂部剛性加載端及壓力室蓋板，整體形成壓力室組件；將壓力室組件移置于加載系統(tǒng)底板和加載系統(tǒng)頂板之間；壓力室組件就位后，調(diào)整五套伺服加載系統(tǒng)，使其分別與對應的剛性加載端接觸；按照預定試驗方案，控制五套伺服加載系統(tǒng)，完成試樣加載過程。本發(fā)明構造簡單、適用試件尺寸大，能夠完成三向荷載施加，荷載強度高。
【IPC分類】G01N3/08
【公開號】CN105372128
【申請?zhí)枴緾N201510696390
【發(fā)明人】馬骉, 李寧, 周雪艷, 田宇翔, 王赫, 李 瑞
【申請人】長安大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月22日