CN106970184B - 一种用于检测固体材料变形的实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于检测固体材料变形的实验装置，目的在于，能有效实时的反映土体在溶液浸泡侵蚀作用下的破坏过程和规律，能够提高试验效率，减少试验成本，增强试验可控性，所采用的技术方案为：包括顶部开口的试样室，试样室的截面为矩形或圆形，由透明有机玻璃制成，试样室内填充浸泡液，试样室上端设置有固定支架，固定支架上固定设置有水平导轨，水平导轨上设置有能够沿水平导轨水平移动的水平移动杆，水平移动杆与试样的侧边接触，水平导轨上对称设置有两根水平移动杆，水平移动杆分别位于试样的两侧，且水平移动杆伸入试样室底部，所述固定支架连接有能够沿固定支架竖直移动的竖向移动杆，竖向移动杆的底部与试样的顶面接触。

Description

一种用于检测固体材料变形的实验装置
技术领域
本发明涉及环境工程及土力学领域，具体涉及一种用于检测固体材料变形的实验装置。
背景技术
土体在实际工程中，由于地下水或自然降水的饱和或非饱和，由于含水率增加，土体本身强度将大幅度降低和折减，另一方面土体微观结构破坏，使得土体整体骨架发生变化，宏观则变现为较大程度的水平以及竖向形变，因而给工程安全来严重的威胁。目前的检测土体吸水或侵蚀后形变检测的试验相对较为复杂，且并无专门针对土体吸水或侵蚀情况下形变实时检测的较为简单的技术与设备。因此需要发明一种占地较小，试验可控性较强的试验装置，能使在有效反映在吸水或侵蚀情况下，检测土体或其他固相介质形变的过程和规律的仪器，另一方面则节约人力、物力以及财力的投入。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种用于检测固体材料变形的实验装置，结构简单、操作较为灵活的能有效、实时的反映土体在溶液浸泡侵蚀作用下的破坏过程和规律，能够提高试验效率，减少试验成本，增强试验可控性。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括顶部开口的试样室，试样室内填充浸泡液，试样室上端设置有固定支架，固定支架上固定设置有水平导轨，水平导轨上设置有能够沿水平导轨水平移动的水平移动杆，水平移动杆与试样的侧边接触，所述固定支架连接有能够沿固定支架竖直移动的竖向移动杆，竖向移动杆的底部与试样的顶面接触。
所述水平导轨上对称设置有两根水平移动杆，水平移动杆分别位于试样的两侧，且水平移动杆伸入试样室底部。
所述水平导轨上设置有刻度。
所述水平移动杆的顶部设置有指针。
所述竖向移动杆与固定支架通过套筒连接。
所述固定支架上设置有能够检测竖向移动杆竖向位移的百分表。
所述百分表通过百分表支架设置在固定支架上。
所述竖向移动杆的底部设置有顶板，顶板的底面与试样顶面接触。
所述固定支架连接有水平设置的横向固定杆，横向固定杆连接有竖向固定杆，竖向固定杆的底部设置有支座。
与现有技术相比，本发明在试样室内填充浸泡液，将试样浸泡在浸泡液中，利用水平移动杆紧贴试样的侧边，竖向移动杆底部紧贴试样的顶面，在试样发生变形时，带动水平移动杆水平移动，带动竖向移动杆竖直向移动，测量水平移动杆水平的水平位移和竖向移动杆的竖向位移，从而得到试样在溶液浸泡侵蚀作用下的变形情况，本发明用于实时检测固体材料的变形，能在土体及其他固相介质材料变形试验过程中方便灵活的使用，有效的提高试验效率，增强试验的可控制性，并达到节约资源的目的，此外本发明原理简单易懂，操作方便安全，具有良好的使用和推广价值。
进一步，水平移动杆由左右两根组成，能够跟随试样边界沿带刻度的水平轨道滑动，从而反映试样左右水平向的形变，水平移动杆的顶端带有指针，指针用于观测其水平形变的变化，水平导轨上设置有刻度，能够直观测量试样的水平位移。
进一步，利用百分表测量竖向移动杆的竖向位移，便于得到试样的竖向位移。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为试样架的结构示意图；
其中，1-浸泡液、2-试样室、3-水平移动杆、4-百分表支架、5-固定支架、6-百分表、7-水平导轨、8-竖向移动杆、9-横向固定杆、10-竖向固定杆、11-支座、12-套筒、13-顶板。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式和说明书附图对本发明作进一步的解释说明。
参见图1，本发明包括顶部开口的试样室2，试样室2内填充浸泡液1，试样室2上端设置有固定支架5，参见图2，试样架包括固定支架5，固定支架5连接有水平设置的横向固定杆9，横向固定杆9连接有竖向固定杆10，竖向固定杆10的底部设置有支座11。固定支架5上固定设置有水平导轨7，水平导轨7上设置有能够沿水平导轨7水平移动的水平移动杆3，水平移动杆3与试样的侧边接触，水平导轨7上对称设置有两根水平移动杆3，水平移动杆3分别位于试样的两侧，且水平移动杆3伸入试样室2底部，水平导轨7上设置有刻度，水平移动杆3的顶部设置有指针。固定支架5连接有能够沿固定支架5竖直移动的竖向移动杆8，竖向移动杆8与固定支架5通过套筒12连接，竖向移动杆8的底部与试样的顶面接触。固定支架5上设置有能够检测竖向移动杆8竖向位移的百分表6，百分表6通过百分表支架4设置在固定支架5上，竖向移动杆8的底部设置有顶板13，顶板13的底面与试样顶面接触。
本发明包括固定支架5、百分表支架4、百分表6、竖向移动杆8、水平轨道7、水平移动杆3、试样室2、浸泡液1。试样室2截面为矩形或圆形，主要材质为透明可见的有机玻璃或其他玻璃，从而保证在试验过程中能观测试样的变化情况。固定支架5、横向固定杆9、竖向固定杆10由钢质或其他高强度材料制成，从而保证实验过程中支架本身不发生形变，底部设置实心钢质的支座11，保持在整个试验过程中整体的稳定性；百分表支架4设置于固定支架5之上，伸出部分可供一块或多块百分表的固定，且便于拆卸，在实验过程中不发生形变；百分表6固定在百分表支架4上，用于测定由于试样形变引起的竖向位移，可根据试样的膨胀或收缩设置合适的初试值，百分表6可以为机械或电子百分表；竖向移动杆8设置于固定支架5之上，由固定环连接，其本身为轻质高强材料，且在受力或温差较大情况下不易变形，竖向移动杆8通过套筒12与固定支架5连接，在外力作用下，可上下移动从而反映试样的竖向变形；水平轨道7设置于固定支架5之上，水平轨道7为高强度且不变形材料制成，从而保证其刻度的精确性和可靠性，水平轨道7上有刻度，刻度从中间对称向两边延伸，最小刻度为毫米，且水平轨道7上带有光滑轨道；水平移动杆3由左右两根组成，可跟随试样边界沿带刻度的水平轨道7滑动，从而反映试样左右水平向的形变，水平移动杆3的顶端带有指针，用于观测其水平形变的变化；试样室2为透明有机玻璃或普通玻璃制成方便观察试样的变化情况，上端为敞开式，便于放入和取出试样，其截面可为矩形、圆形或其他适应试样以及实验条件的外形；浸泡液1填充在试样室2内，溶液可为水或其他溶液，或者利用将浸泡液1替换为其他形式可引起试样变形的设备或加载设备。
试验时，在试样室2内填充浸泡液1，将试样浸泡在浸泡液1中，利用水平移动杆3紧贴试样的侧边，竖向移动杆8底部紧贴试样的顶面，在试样发生变形时，带动水平移动杆3沿水平导轨7水平移动，带动竖向移动杆8竖直向移动，通过水平导轨7的刻度测量水平移动杆水平的水平位移，通过百分表6测量竖向移动杆8的竖向位移，从而得到试样在溶液浸泡侵蚀作用下的变形情况。
本发明用于实时检测固体材料的变形实验，能在土体及其他固相介质材料变形试验过程中方便灵活的使用，可以有效的提高试验效率，增强试验的可控制性，并达到节约资源的目的。此外本发明原理简单易懂，操作方便安全，具有良好的使用和推广价值。

Claims (8)

1.一种用于检测固体材料变形的实验装置，其特征在于，包括顶部开口的试样室(2)，试样室(2)的截面为矩形或圆形，由透明有机玻璃制成，试样室(2)内填充浸泡液(1)，试样室(2)上端设置有固定支架(5)，固定支架(5)上固定设置有水平导轨(7)，水平导轨(7)上设置有能够沿水平导轨(7)水平移动的水平移动杆(3)，水平移动杆(3)与试样的侧边接触，水平导轨(7)上对称设置有两根水平移动杆(3)，水平移动杆(3)分别位于试样的两侧，且水平移动杆(3)伸入试样室(2)底部，所述固定支架(5)连接有能够沿固定支架(5)竖直移动的竖向移动杆(8)，竖向移动杆(8)的底部与试样的顶面接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测固体材料变形的实验装置，其特征在于，所述水平导轨(7)上设置有刻度。
3.根据权利要求2所述的一种用于检测固体材料变形的实验装置，其特征在于，所述水平移动杆(3)的顶部设置有指针。
4.根据权利要求1所述的一种用于检测固体材料变形的实验装置，其特征在于，所述竖向移动杆(8)与固定支架(5)通过套筒(12)连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于检测固体材料变形的实验装置，其特征在于，所述固定支架(5)上设置有能够检测竖向移动杆(8)竖向位移的百分表(6)。
6.根据权利要求5所述的一种用于检测固体材料变形的实验装置，其特征在于，所述百分表(6)通过百分表支架(4)设置在固定支架(5)上。
7.根据权利要求6所述的一种用于检测固体材料变形的实验装置，其特征在于，所述竖向移动杆(8)的底部设置有顶板(13)，顶板(13)的底面与试样顶面接触。
8.根据权利要求1所述的一种用于检测固体材料变形的实验装置，其特征在于，所述固定支架(5)连接有水平设置的横向固定杆(9)，横向固定杆(9)连接有竖向固定杆(10)，竖向固定杆(10)的底部设置有支座(11)。
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