CN109459305A - 一种水工混凝土疲劳断裂试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水工混凝土疲劳断裂试验装置，包括下安装台和球铰，所述下安装台上设有第一轴和第二轴，试件放置在第一轴和第二轴上，在试件的上表面放置有第三轴和第四轴，第三轴和第四轴通过可调整组件与下安装台连接，第一轴和第二轴的两端分别与连接钢板连接，连接钢板与连接杆铰接，连接杆与铰轴铰接，铰轴安装在连接筒上，连接筒通过连接装置与球铰连接，球铰与上安装台连接；通过可调整组件将第一轴、第二轴、第三轴和第四轴固定在试件上，上安装台带动球铰上移，球铰带动连接钢板上移，连接钢板带动第一轴和第二轴压试件，第三轴和第四轴按压试件的上表面，实现试件四点弯目的。

Description

一种水工混凝土疲劳断裂试验装置
技术领域
本发明涉及一种水工混凝土疲劳断裂试验装置，属于力学试验装置领域。
背景技术
由于矩形试件加工方便，且外表美观，因此，在水工混凝土相关试验规程中，经常推荐采用三点弯曲梁或者四点弯曲梁开展疲劳断裂弯曲性能试验。不同于三点弯曲梁试件，四点弯曲梁试件在其跨距内能够实现一个均匀的最大应力区域，对研究水工混凝土裂缝扩展行为十分重要，因此，四点弯曲梁试件在水工混凝土疲劳性能和裂缝扩展机理方面的研究中得到广泛了应用。四点弯曲梁疲劳试验要求荷载对中，尤其对于中间带预制裂缝的四点弯曲梁试件，荷载对中是开展水工混凝土疲劳断裂试验的前提条件，但目前普遍使用的四点弯曲梁疲劳试验装置，如图1所示，均不能保证准确对中，无法实现均匀加载，因此，导致试件表面应力分布不均匀，降低试验结果精度。为此，发明一种能够实现实时调节对中的四点弯曲梁疲劳断裂试验夹具极其重要。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种水工混凝土疲劳断裂试验装置，在试件上部设有球铰，在四点弯试验时，将原有的四点弯通过压转化为拉，利用球铰，四点对中性好的。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的水工混凝土疲劳断裂试验装置，包括下安装台和球铰，所述下安装台上设有第一轴和第二轴，试件放置在第一轴和第二轴上，在试件的上表面放置有第三轴和第四轴，第三轴和第四轴通过可调整组件与下安装台连接，第一轴和第二轴的两端分别与连接钢板连接，连接钢板与连接杆铰接，连接杆与铰轴铰接，铰轴安装在连接筒上，连接筒通过连接装置与球铰连接，球铰与上安装台连接；通过可调整组件将第一轴、第二轴、第三轴和第四轴固定在试件上，上安装台带动球铰上移，球铰带动连接钢板上移，连接钢板带动第一轴和第二轴压试件，第三轴和第四轴按压试件的上表面，实现试件四点弯目的。
作为优选，所述可调整组件包含U型连接件，所述U型连接件的两端设有U型槽，第三轴和第三轴位于U型槽内，在U型连接件的两端设有外螺纹，第三轴和第四轴放置在U型槽内，通过U型连接件两端的锁紧螺母将第三轴和第四轴固定。
作为优选，所述球铰包含本体和连接柱，所述本体内设有空腔，空腔底部设有内螺纹，空腔顶部为弧形状，连接柱的底端设有弧形凸台，空腔的底部设有通孔，连接柱穿过通孔，空腔的底部通过螺纹安装有连接板，连接板与连接块固定连接。
作为优选，所述连接装置为钢杆，所述钢杆焊接在连接板上，连接筒的顶部焊接有顶盖，顶盖设有通孔，钢杆穿过顶盖，钢杆的顶端设有螺纹，钢杆通过螺母与顶盖连接。
有益效果：本发明的水工混凝土疲劳断裂试验装置，在试件上部设有球铰，在四点弯试验时，将原有的四点弯通过压转化为拉，利用球铰，四点对中性好，而且通过U型连接件和锁紧螺母，实现对第三轴和第四轴的固定。
附图说明
图1为现有装置的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为可调整组件的结构示意图。
图4为球铰的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图2至图4所示，本发明的水工混凝土疲劳断裂试验装置，包括下安装台9和球铰1，所述下安装台9上设有第一轴7和第二轴10，试件6放置在第一轴7和第二轴10上，在试件6的上表面放置有第三轴5和第四轴12，第三轴5和第四轴12通过可调整组件8与下安装台9连接，第一轴7和第二轴10的两端分别与连接钢板连接，连接钢板与连接杆4铰接，连接杆4与铰轴3铰接，铰轴3安装在连接筒2上，连接筒2通过连接装置与球铰1连接，球铰1与上安装台连接；通过可调整组件8将第一轴7、第二轴10、第三轴5和第四轴12固定在试件6上，上安装台带动球铰1上移，球铰1带动连接钢板上移，连接钢板带动第一轴7和第二轴10压试件6，第三轴5和第四轴12按压试件6的上表面，实现试件6四点弯目的。
在本发明中，所述可调整组件8包含U型连接件81，所述U型连接件81的两端设有U型槽，第三轴5和第三轴5位于U型槽内，在U型连接件81的两端设有外螺纹，第三轴5和第四轴12放置在U型槽内，通过U型连接件81两端的锁紧螺母82将第三轴5和第四轴12固定。
在本发明中，所述球铰1包含本体14和连接柱13，所述本体14内设有空腔，空腔底部设有内螺纹，空腔顶部为弧形状，连接柱13的底端设有弧形凸台，空腔的底部设有通孔，连接柱13穿过通孔，空腔的底部通过螺纹安装有连接板15，连接板15与连接块固定连接。
在本发明中，所述连接装置为钢杆16，所述钢杆16焊接在连接板15上，连接筒2的顶部焊接有顶盖，顶盖设有通孔，钢杆16穿过顶盖，钢杆16的顶端设有螺纹，钢杆16通过螺母与顶盖连接。
本发明在使用时，将第一轴7和第二轴10放置在指定位置，放置试件6，将第三轴5和第四轴12压紧在试件6表面，拧紧锁紧螺母82，启动试验机，上安装台带动球铰1上移，球铰1带动连接钢板上移，连接钢板带动第一轴7和第二轴10压试件6，第三轴5和第四轴12按压试件6的上表面，实现试件6四点弯目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种水工混凝土疲劳断裂试验装置，其特征在于：包括下安装台和球铰，所述下安装台上设有第一轴和第二轴，试件放置在第一轴和第二轴上，在试件的上表面放置有第三轴和第四轴，第三轴和第四轴通过可调整组件与下安装台连接，第一轴和第二轴的两端分别与连接钢板连接，连接钢板与连接杆铰接，连接杆与铰轴铰接，铰轴安装在连接筒上，连接筒通过连接装置与球铰连接，球铰与上安装台连接；通过可调整组件将第一轴、第二轴、第三轴和第四轴固定在试件上，上安装台带动球铰上移，球铰带动连接钢板上移，连接钢板带动第一轴和第二轴压试件，第三轴和第四轴按压试件的上表面，实现试件四点弯目的。
2.根据权利要求1所述的水工混凝土疲劳断裂试验装置，其特征在于：所述可调整组件包含U型连接件，所述U型连接件的两端设有U型槽，第三轴和第四轴位于U型槽内，在U型连接件的两端设有外螺纹，第三轴和第四轴放置在U型槽内，通过U型连接件两端的锁紧螺母将第三轴和第四轴固定。
3.根据权利要求1所述的水工混凝土疲劳断裂试验装置，其特征在于：所述球铰包含本体和连接柱，所述本体内设有空腔，空腔底部设有内螺纹，空腔顶部为弧形状，连接柱的底端设有弧形凸台，空腔的底部设有通孔，连接柱穿过通孔，空腔的底部通过螺纹安装有连接板，连接板与连接块固定连接。
4.根据权利要求3所述的水工混凝土疲劳断裂试验装置，其特征在于：所述连接装置为钢杆，所述钢杆焊接在连接板上，连接筒的顶部焊接有顶盖，顶盖设有通孔，钢杆穿过顶盖，钢杆的顶端设有螺纹，钢杆通过螺母与顶盖连接。
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CN116698594B (zh) * 2023-07-18 2024-03-15 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种混凝土类准脆性材料断裂试验保护装置

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