CN206725314U - 适用于正十二面体式三维应力测试装置的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于正十二面体式三维应力测试装置的模具，该模具的第一模型壳、第二模型壳均是由六个尺寸相同的正五边形面以相邻两面互成116°33′54″角的连接围成的壳，第一模型壳每个面的中心位置均设有直径为2‑3cm的圆形孔，分别将六个成孔栓a紧固在圆形孔处，第一模型壳外周五个侧面的底部每个棱的中间部位均设有连接用的螺栓孔，通过螺栓均固定有矩形条；第二模型壳的顶面中心部位设有直径为4‑5cm的圆孔，第二模型壳外周五个侧面的底部每个棱的中间部位分别向下通过螺栓固定有与底端棱成116°33′54″角的矩形条，二模型壳扣合镶嵌。有益效果是该模具将正十二面体测试装置的精度提高19.5％‑23.7％，使得装置在实际的制作速率提高40％‑50％。

Description

适用于正十二面体式三维应力测试装置的模具

技术领域

本实用新型属于岩土工程应力测试领域，具体为一种适用于正十二面体式三维应力测试装置的模具。

背景技术

模具作为机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段，已经成为现代工业生产的重要基础。在实际生产中，大多新工艺和新产品的诞生都要依赖于模具生产。比如汽车、电子航空等制造业的各种小零部件。模具具有优质高产低耗等优点，利用磨具制作成品可以减小不必要的切削与粗糙度，达到成品的精加工，从而节省工业制作时间。随着我国工业化进程的大力发展，工业技术水平的提高，模具的发展越来越成为工业化道路中不可忽略的一个环节。

结构的应力应变是研究结构变形和强度状况的有效手段，可以较为精确的获取建筑工程施工过程中结构的安全状况和健康状况。尤其在土木工程和大型水利边坡工程中，应力应变的监测显得尤为重要。目前，实际应用上有多种监测应力应变的方法，其中包括在结构内部多个独立方向设置土压力盒获取结构内部三维应力状态，此方法未考虑各个方向测试数据的关联性，致使测试数据失真。

专利号201610623264.1公开了一种结构内部三维应力状态测试装置以及测试方法，该装置包括一个正十二面体基座和六个土压力盒。将六个土压力盒置于正十二面体基座六个面上，基座将六个独立方向的测试数据联系相互，全面系统的反映结构内部的三维应力状态。且正十二面体几何形状规则，能稳定的置于结构内部，避免土压力盒直接与土体等结构内部接触时由于土体等结构变形时引起的土压力盒变形，导致测试数据不准确等情况。但专利号201610623264.1提供的装置只是从理论的角度对装置的制作过程以及测试方法进行了说明，并未对正十二面体基座的具体制作工艺、材料等进行详细说明，使三维应力测试装置的应用仍然停留在理论的阶段。故而急需一种构造简单、操作便捷的模具将装置基座的制作实践化、具体化。

发明内容

本实用新型目的是提供一种适用于正十二面体式三维应力测试装置的模具，便于快捷高效的应用于实际施工中的三维应力测试，进而获取岩土体等测试体结构内部的三维应力，随时掌握工程的健康状况。

为实现上述目的，本实用新型提供一种适用于正十二面体式三维应力测试装置的模具，其中：该模具包括大小形状均相同的第一模型壳、第二模型壳、成孔栓a、成孔栓b、泄液孔、螺栓以及矩形条；第一模型壳、第二模型壳均是由六个尺寸相同的正五边形面以相邻两面互成116°33′54″角的连接围成的壳，第一模型壳每个面的中心位置均设有直径为2-3cm的圆形孔，分别将六个成孔栓a紧固在圆形孔处，第一模型壳外周五个侧面的底部每个棱的中间部位均设有连接用的螺栓孔，通过螺栓均固定有矩形条；第二模型壳的顶面中心部位设有直径为4-5cm的圆孔，所述圆孔周围设有四个直径2mm的泄液孔，第二模型壳外周五个侧面的底部每个棱的中间部位分别向下通过螺栓固定有与底端棱成116°33′54″角的矩形条，第一模型壳与第二模型壳扣合镶嵌，即形成正十二面体模型壳。

本实用新型的效果是为专利号201621084530.X和201610623264.1中的正十二面体的三维应力测试装置基座部分提供一种直观的模具，以便其能更好地应用于工程施工中。该模具在一定程度上将正十二面体测试装置的精度提高19.5％-23.7％，使得装置在实际工业生产中的制作速率提高40％-50％，进一步将大型施工中由于应力监测过程数据失真等现象造成的事故发生率降低10％-15％，将其应用于岩土体等结构体内部的三维应力测试装置中，可进一步凸显正十二面体式三维应力测试装置的独特性与高效性。

附图说明

图1为本实用新型适用于三维应力测试装置的正十二面体模具总体效果图正视图；

图2为本实用新型提到的第一模型壳1；

图3为本实用新型提到的第二模型壳2；

图4-1、4-2均为本实用新型提到的两种成孔栓结构示意图。

图5为本实用新型适用于三维应力测试装置的正十二面体模具总体效果图左视图。

图中：

1.第一模型壳 2.第二模型壳 3.成孔栓a 3，成孔栓b

4.泄液孔 5.普通螺栓 6.正十二面体模具 7.矩形条

具体实施方式

结合附图对本实用新型的适用于正十二面体式三维应力测试装置模具结构进行说明。

本实用新型的适用于正十二面体式三维应力测试装置的模具，该模具包括大小形状均相同的第一模型壳1、第二模型壳2、成孔栓a3、成孔栓b3'、泄液孔4、螺栓5以及矩形条7；第一模型壳1、第二模型壳2均是由六个尺寸相同的正五边形面以相邻两面互成116°33′54″角的连接围成的壳，第一模型壳1每个面的中心位置均设有直径为2-3cm的圆形孔，分别将六个成孔栓a3紧固在圆形孔处，第一模型壳1外周五个侧面的底部每个棱的中间部位均设有连接用的螺栓孔，通过螺栓均固定有矩形条7；第二模型壳2 的顶面中心部位设有直径为4-5cm的圆孔，所述圆孔周围设有四个直径2mm 的泄液孔4，第二模型壳2外周五个侧面的底部每个棱的中间部位分别向下通过螺栓固定有与底端棱成116°33′54″角的矩形条7，第一模型壳1与第二模型壳2扣合镶嵌，即形成正十二面体模型壳6。

本实用新型的适用于三维测试装置的模具的设计原理是：依据专利号201621084530.X和201610623264.7中提及到的正十二面体三维应力测试装置理论制作方法，利用钢片焊接而成两个模型壳，基于正十二面体面与面之间的几何角度特性，将两个模型壳用普通螺栓连接固定，即形成本实用新型公开的一种适用于正十二面体式三维应力测试装置的模具。将其用于三维应力测试装置中，可为正十二面体基座的制作与应用提供参考。

如图1、2、3、4-1、4-2所示，本实用新型的基于正十二面体的三维应力测试装置模具结构是这样实现的：该正十二面体模具包括第一模型壳1、与第一模型壳1大小形状均相同的第二模型壳2、成孔栓a3、成孔栓b3'、泄液孔4、螺栓5以及矩形条7；第一模型壳1是由6个尺寸相同的正五边形片以两两互成116°33′54″的形式围成的壳，它的六个面的中心位置均设有直径为2-3cm的圆形孔，分别将六个成孔栓a3紧固在第一模型壳1六个面的圆形孔处，它的5个侧面上靠近底部棱的中间部位设有连接用的螺栓孔；第二模型壳2也是由6个尺寸相同的正五边形片以两两互成116°33′ 54″的形式围成的壳，它的任意一个面的中心部位设有一个直径为4-5cm的圆孔，所述圆孔周围设有多个直径2mm的泄液孔4，第二模型壳2底端棱的中间部位均分别向下固定有一段与底端棱成116°33′54″角的矩形条 7，所述矩形条7中间部位设有连接用的螺栓孔；将第一模型壳1五个侧面上的螺栓孔与第二模型壳2底端棱上固定的矩形条7中间部位设有的螺栓孔，利用螺栓进行连接，使得第一模型壳1与第二模型壳2成咬合镶嵌状态，即形成一个完整的正十二面体模型壳6。

本实用新型的一种适用于正十二面体式三维应力测试装置模具的主要实施方法如下：

1).将六个尺寸规格相同的正五边形片焊接成一个第一模型壳1。将此第一模型壳1六个面的中心位置分别挖直径为2-3cm的圆孔，利用成孔栓 a3分别将此第一模型壳1六个面上的圆孔拧紧封闭，它的五个侧面上靠近底部棱的中间部位设有连接用的螺栓孔，如图2所示。

2).再次将六个尺寸规格相同的正五边形片焊接成第二模型壳2，将此第二模型壳2的任意一个面上挖直径为4-5cm的圆孔，并在第二模型壳2底端一条棱的中间部位向下焊接一段与底端棱成116°33′54″的适宜尺寸的矩形条7。矩形条7上设有螺栓孔，以便与第一模型壳1进行连接固定。同理可制作第二模型壳2底端其余九条棱上面的矩形条7，具体构造图如图3所示。

3)将第一模型壳1五个侧面上的螺栓孔与第二模型壳2底端棱上固定的矩形条7中间部位设有的螺栓孔，利用螺栓进行连接，使得第一模型壳1 与第二模型壳2成咬合镶嵌状态，即形成一个完整的正十二面体模型壳6。

4)通过直径为4-5cm的圆孔给正十二面体模型壳6内部灌浆，灌满后用规格尺寸较大的一种成孔栓b3，将孔封闭，通过孔周围的泄液孔4将多余浆体渗出，保证灌浆的均匀性与密实性。

将本发明中公开的正十二面体模具应用于工业生产，可供相关人员参考并将正十二面体式三维应力测试装置中的正十二面体基座制作成型，进一步与土压力组装，以便快捷的用于大型工程施工监测。

以上所述仅为结合本次制作过程进行说明，并不限制于本装置，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以发生一些变动，比如正十二面体模具的形状变化、所用材料的变更等。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种适用于正十二面体式三维应力测试装置的模具，其特征是：该模具包括大小形状均相同的第一模型壳(1)、第二模型壳(2)、成孔栓a(3)、成孔栓b(3')、泄液孔(4)、螺栓(5)以及矩形条(7)；第一模型壳(1)、第二模型壳(2)均是由六个尺寸相同的正五边形面以相邻两面互成116°33′54″角的连接围成的壳，第一模型壳(1)每个面的中心位置均设有直径为2-3cm的圆形孔，分别将六个成孔栓a(3)紧固在圆形孔处，第一模型壳(1)外周五个侧面的底部每个棱的中间部位均设有连接用的螺栓孔，通过螺栓均固定有矩形条(7)；第二模型壳(2)的顶面中心部位设有直径为4-5cm的圆孔，所述圆孔周围设有四个直径2mm的泄液孔(4)，第二模型壳(2)外周五个侧面的底部每个棱的中间部位分别向下通过螺栓固定有与底端棱成116°33′54″角的矩形条(7)，第一模型壳(1)与第二模型壳(2)扣合镶嵌，即形成正十二面体模型壳(6)。