KR101718815B1 - Multi-functional apparatus for testing shear stress - Google Patents

Multi-functional apparatus for testing shear stress Download PDF

Info

Publication number
KR101718815B1
KR101718815B1 KR1020150086832A KR20150086832A KR101718815B1 KR 101718815 B1 KR101718815 B1 KR 101718815B1 KR 1020150086832 A KR1020150086832 A KR 1020150086832A KR 20150086832 A KR20150086832 A KR 20150086832A KR 101718815 B1 KR101718815 B1 KR 101718815B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
specimen
unit
measuring
heater
pressing
Prior art date
Application number
KR1020150086832A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160150175A (en
Inventor
박인준
김봉현
곽창원
Original Assignee
한서대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한서대학교 산학협력단 filed Critical 한서대학교 산학협력단
Priority to KR1020150086832A priority Critical patent/KR101718815B1/en
Publication of KR20160150175A publication Critical patent/KR20160150175A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101718815B1 publication Critical patent/KR101718815B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/24—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0028—Force sensors associated with force applying means
    • G01L5/0038—Force sensors associated with force applying means applying a pushing force
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0025—Shearing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/005—Electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0075—Strain-stress relations or elastic constants
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/022—Environment of the test
    • G01N2203/0222—Temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/025—Geometry of the test
    • G01N2203/0254—Biaxial, the forces being applied along two normal axes of the specimen

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

본 발명은 다기능 전단시험장치에 관한 것으로써, 공시체가 충진되는 충진부; 상기 공시체를 가압하는 제1가압부; 상기 제1가압부에 의해 상기 공시체에 가해지는 하중인 연직하중을 측정하는 제1측정부; 상기 제1가압부에 대해 독립적으로 동작하며, 상기 제1가압부가 상기 공시체를 가압하는 방향에 수직하는 방향으로 상기 공시체를 가압하는 제2가압부; 상기 제2가압부에 의해 상기 공시체에 가해지는 하중인 전단하중을 측정하는 제2측정부; 및 상기 충진부에 연결되어 상기 충진부의 변위를 측정하는 변위측정부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 전단시험 과정에서 모멘트가 발생되는 것이 억제된다. 이에 의해서, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다.The present invention relates to a multifunctional shear testing apparatus, comprising: a filling part filled with a specimen; A first pressing portion for pressing the specimen; A first measuring unit for measuring a vertical load, which is a load applied to the specimen by the first pressing unit; A second pressing portion that operates independently of the first pressing portion and presses the specimen in a direction perpendicular to a direction in which the first pressing portion presses the specimen; A second measuring unit for measuring a shearing load which is a load applied to the specimen by the second pressing unit; And a displacement measuring unit connected to the filling unit and measuring a displacement of the filling unit.
According to the present invention, generation of a moment in the shearing test process is suppressed. Thus, the reliability of the shear test is greatly improved.

Description

다기능 전단시험장치{MULTI-FUNCTIONAL APPARATUS FOR TESTING SHEAR STRESS}MULTI-FUNCTIONAL APPARATUS FOR TESTING SHEAR STRESS

본 발명은 다기능 전단시험장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 공시체를 가압하는 제1가압부와 제1가압부가 공시체를 가압하는 방향에 수직하는 방향으로 공시체를 가압하되 제1가압부에 대해 독립적으로 동작하는 제2가압부를 이용하여 전단시험 과정에서 모멘트가 발생되는 것을 억제함으로써, 전단시험의 신뢰성을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 다기능 전단시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multifunctional shear testing apparatus, and more particularly, to a multifunctional shear testing apparatus and method for testing a multifunctional shear testing apparatus. The multifunctional shearing apparatus includes a first pressing unit The present invention relates to a multifunctional shear testing apparatus capable of significantly improving the reliability of a shear test by suppressing generation of moments in a shear test process using a second pressurizing unit that operates as a shear test apparatus.

생활 및 공장 폐기물의 급속한 증가로 인해 폐기물 매립시설 및 매립장의 건립이 증가하고 있다. 이러한 폐기물 매립시설 및 매립장은 지역주민들의 반대에 의해 주거 지역에 위치될 수 없는 바, 일반적으로 산지 및 해안지역에 위치한다.Waste landfills and landfills are increasing due to the rapid increase in living and plant wastes. These waste landfills and landfills can not be located in residential areas due to the opposition of local residents, generally located in mountainous and coastal areas.

산지 및 해안지역에 위치한 폐기물 매립시설은 매립장에서 발생하는 침출수를 철저하게 관리하는 것이 중요하다. 침출수에는 유해한 물질이 다수 포함되어 있으며, 이러한 침출수가 산지 및 해안지역으로 유출되는 경우, 환경이 크게 훼손될 수 있기 때문이다. 이러한 침출수의 유출의 방지를 위해, 매립장의 바닥과 사면에는 토목섬유로 마련되는 차수시설이 설치된다.Waste landfills located in mountainous and coastal areas are important to thoroughly manage leachate from landfills. Leachate contains many harmful substances, and if leachate leaks out to mountain and coastal areas, the environment can be seriously damaged. In order to prevent leakage of such leachate, an aeration facility provided with geosynthetics is installed on the bottom and slope of the landfill.

이러한 차수시설에 이용되는 토목섬유는 차수시설이 건립된 이후, 시간이 지남에 따라 늘어나게 되는데, 토목섬유가 늘어남에 따라 지반과 토목섬유 사이의 접촉면도 확대된다. 이러한 확되된 접촉면은 일반적으로 낮은 전단강도를 가지게 되기 때문에, 토목섬유가 늘어나게 되면, 매립장의 구조적 안정성이 크게 문제된다.The geosynthetics used in these aquaculture facilities will increase over time after the completion of the aquaculture facilities. As the geosynthetics increase, the contact surface between the ground and the geosynthetics also widen. Since the ensured contact surface generally has a low shear strength, the structural stability of the landfill becomes a serious problem if the geosynthetics are stretched.

따라서, 매립장의 설계시에는 접촉면을 중요하게 고려해야 하며, 특히, 접촉면의 전단강도를 정확하게 평가하는 것이 중요하다.Therefore, it is important to carefully consider the contact surface during the design of the landfill, and in particular, to accurately evaluate the shear strength of the contact surface.

근래에 다기능 접촉면 전단시험기(M-PIA)를 이용한 매립장 침출수의 화학성분이 접촉면 전단강도에 미치는 동적 영향에 대한 연구가 수행되었다.(김재근, 2010.8, 한서대학교 대학원 토목공학과 석사학위논문)Recently, a study has been carried out on the dynamic effect of chemical composition of landfill leachate on contact shear strength using multi-functional contact surface shear tester (M-PIA) (Kim Jae-geun, 2010.8, Master Degree Thesis, Graduate School, Hanseo University)

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 연구에서 사용된 다기능 접촉면 전단시험기는 전단상자(8)와 전단링(7)과 멤브레인(5)과 수직하중 및 전단하중을 측정하는 로드셀(3)과 연직하중 및 전단하중을 발생시키는 액추에어터(1,2)와 수직 변위계와 와이어 게이지(6)와 제어장치와 데이터 수집 프로그램 등으로 구성된다.1, the multifunctional contact surface shear tester used in the study is composed of a shear box 8, a shearing ring 7, a membrane 5, a load cell 3 for measuring a vertical load and a shear load, And actuators (1,2), vertical displacement gauges and wire gauges (6), control devices and data acquisition programs that generate shear loads.

이러한 다기능 접촉면 전단시험기는 연직하중을 발생시키는 수직 액추에이터(1)와 전단하중을 발생시키는 수평 액추에이터(2)가 연계되어 동작하도록 마련된다. 이러한 구조에 의해서, 전단링(7)에서는 연직하중과 전단하중이 동시에 가해지게 되며, 이에 의해, 연직하중과 전단하중의 합력이 형성되어 시험자가 의도하지 않은 모멘트가 생성된다. 상술한 과정에서 생성된 모멘트에 의해, 공시체에서 순수한 전단거동이 획득되는 것이 저해되어 시험의 신뢰성이 크게 저하되는 문제가 있다.Such a multifunctional contact surface shear tester is provided to operate in conjunction with the vertical actuator 1 generating a vertical load and the horizontal actuator 2 generating a shear load. With this structure, in the shearing ring 7, the vertical load and the shearing load are applied at the same time, and a resultant force of the vertical load and the shearing load is formed, thereby generating an unintended moment by the tester. The moment generated in the above-described process hinders the acquisition of pure shear behavior in the specimen, thereby greatly reducing the reliability of the test.

한편, 상술한 종래의 다기능 접촉면 전단시험기를 이용한 전단시험은 상온에서 실시되는데, 매립장의 현장, 즉, 지반과 토목섬유 사이의 접촉면의 온도는 시험이 실시되는 상온과는 상이하다. 따라서, 상술한 종래의 다기능 접촉면 전단시험기에 의해서는 실제 현장과 동일한 조건에서 시험을 실시할 수 없고, 이에 의해서, 시험결과의 오차가 발생하는 등, 시험의 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.On the other hand, the above-described conventional shearing test using the multifunctional contact surface shearing tester is performed at room temperature. The temperature of the land surface, that is, the contact surface between the ground and the geosynthetics, is different from the room temperature at which the test is performed. Therefore, with the above-described conventional multifunctional contact surface shear tester, it is not possible to perform the test under the same conditions as in the actual field, thereby causing a problem that the reliability of the test is lowered, such as an error in the test result.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 다기능 전단시험장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 공시체를 가압하는 제1가압부와 제1가압부가 공시체를 가압하는 방향에 수직하는 방향으로 공시체를 가압하되 제1가압부에 대해 독립적으로 동작하는 제2가압부를 이용하여 전단시험 과정에서 모멘트가 발생되는 것을 억제함으로써, 전단시험의 신뢰성을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 다기능 전단시험장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a multifunctional shear testing apparatus for solving the above problems, and more particularly, to a multifunctional shear testing apparatus for testing a multi- A multifunctional shearing test apparatus capable of significantly improving the reliability of the shearing test by suppressing generation of moments in the shearing test process by using the second pressing portion which is operated independently with respect to the first pressing portion while pressing the specimen in the direction .

상기 목적은, 본 발명에 따라, 공시체가 충진되는 충진부; 상기 공시체를 가압하는 제1가압부; 상기 제1가압부에 의해 상기 공시체에 가해지는 하중인 연직하중을 측정하는 제1측정부; 상기 제1가압부에 대해 독립적으로 동작하며, 상기 제1가압부가 상기 공시체를 가압하는 방향에 수직하는 방향으로 상기 공시체를 가압하는 제2가압부; 상기 제2가압부에 의해 상기 공시체에 가해지는 하중인 전단하중을 측정하는 제2측정부; 및 상기 충진부에 연결되어 상기 충진부의 변위를 측정하는 변위측정부를 포함하는 다기능 전단시험장치에 의해 달성된다.According to the present invention, the object is achieved by a filling part filled with a specimen, A first pressing portion for pressing the specimen; A first measuring unit for measuring a vertical load, which is a load applied to the specimen by the first pressing unit; A second pressing portion that operates independently of the first pressing portion and presses the specimen in a direction perpendicular to a direction in which the first pressing portion presses the specimen; A second measuring unit for measuring a shearing load which is a load applied to the specimen by the second pressing unit; And a displacement measuring unit connected to the filling unit and measuring a displacement of the filling unit.

또한, 상기 제1가압부는, 회전력을 제공하는 제1모터부; 및 상기 제1모터부로부터 회전력을 전달받아 직선운동함으로써, 상기 공시체에 상기 연직하중을 가하는 제1로드부를 포함할 수 있다.The first pressing portion may include a first motor portion for providing a rotational force; And a first rod portion that receives the rotational force from the first motor portion and linearly moves to apply the vertical load to the specimen.

또한, 상기 제2가압부는, 회전력을 제공하는 제2모터부; 상기 제2모터부로부터 회전력을 전달받아 직선운동하는 제2로드부; 및 상기 충진부가 설치되며, 상기 제2로드부에 의해 직선운동함으로써 상기 충진부에 상기 전단하중을 가하는 슬라이딩부를 포함할 수 있다.The second pressing portion may include a second motor portion for providing a rotational force; A second rod unit that receives a rotational force from the second motor unit and linearly moves; And a sliding portion provided with the filling portion and applying the shear load to the filling portion by linear motion by the second rod portion.

또한, 상기 슬라이딩부는, 상기 제2로드부가 직선운동하는 방향을 따라 형성되는 레일부; 상기 충진부가 설치되며, 상기 레일부의 길이방향을 따라 이동가능하게 상기 레일부에 설치되는 이동부; 상기 이동부에 설치되는 평판부; 및 상기 제2로드부와 상기 평판부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.The sliding portion may include a rail portion formed along a direction in which the second rod portion linearly moves; A moving part installed with the filling part and installed on the rail part so as to be movable along the longitudinal direction of the rail part; A flat plate provided on the moving part; And a connection portion connecting the second rod portion and the flat plate portion.

또한, 본 발명은, 상기 공시체로 열에너지를 공급하는 히터부를 더 포함할 수 있다.Further, the present invention may further include a heater unit for supplying thermal energy to the specimen.

또한, 상기 히터부는, 상기 충진부의 일단부에 설치되어 상기 공시체로 열에너지를 공급하는 제1히터; 및 상기 충진부를 사이에 두고 상기 제1히터에 마주하도록 상기 충진부의 타단부에 설치되며, 상기 공시체로 열에너지를 공급하는 제2히터를 포함할 수 있다.The heater unit may include: a first heater installed at one end of the filling unit to supply thermal energy to the specimen; And a second heater installed at the other end of the filling part to face the first heater with the filling part interposed therebetween, the second heater supplying heat energy to the specimen.

또한, 상기 제1히터는, 유체가 유동되는 유로를 형성하는 제1배관; 상기 제1배관으로 유체를 공급하는 제1온수공급부; 제1돌출부가 형성되며, 제1돌출부로 열에너지가 집중될 수 있도록, 상기 제1배관이 상기 제1돌출부에 권취되는 제1케이스; 및 열에너지가 외부로 방출되는 것이 방지되도록 상기 제1케이스에 설치되는 제1플레이트를 포함할 수 있다.The first heater may include: a first pipe forming a flow path through which fluid flows; A first hot water supply unit for supplying a fluid to the first pipe; A first case in which the first pipe is wound on the first protrusion so that the first protrusion is formed and heat energy is concentrated on the first protrusion; And a first plate installed in the first case so that heat energy is prevented from being emitted to the outside.

또한, 상기 제2히터는, 유체가 유동되는 유로를 형성하는 제2배관; 상기 제2배관으로 유체를 공급하는 제2온수공급부; 제2돌출부가 형성되며, 제2돌출부로 열에너지가 집중될 수 있도록, 상기 제2배관이 상기 제2돌출부에 권취되는 제2케이스; 및 열에너지가 외부로 방출되는 것이 방지되도록 상기 제2케이스에 설치되는 제2플레이트를 포함할 수 있다.The second heater may include: a second pipe forming a flow path through which the fluid flows; A second hot water supply unit for supplying a fluid to the second pipe; A second case in which the second pipe is wound on the second protrusion so that the second protrusion is formed and heat energy is concentrated on the second protrusion; And a second plate installed in the second case so that heat energy is prevented from being emitted to the outside.

또한, 상기 충진부는, 상기 공시체가 수용되는 수용공간이 형성되도록 복수개의 링으로 마련되어 적층되는 전단링; 상기 전단링과 상기 제1케이스 사이에 배치되며, 상기 제1케이스에 접촉되어 열에너지를 전달받는 제1캡; 및 상기 전단링과 상기 제2케이스 사이에 배치되며, 상기 제2케이스에 접촉되어 열에너지를 전달받는 제2캡을 포함할 수 있다.The filling section may include: a shearing ring formed by stacking a plurality of rings so as to form a receiving space in which the specimen is received; A first cap disposed between the shear ring and the first case and contacting the first case to receive thermal energy; And a second cap disposed between the shear ring and the second case and contacting the second case to receive thermal energy.

또한, 상기 변위측정부는, 상기 복수개의 전단링에 각각 연결되는 와이어부; 및 상기 와이어부의 장력을 측정함으로써, 상기 공시체의 변위를 측정하는 변위계를 포함할 수 있다.The displacement measuring unit may further include: a wire unit connected to the plurality of shearing rings; And a displacement meter for measuring the displacement of the specimen by measuring the tension of the wire portion.

본 발명에 의하면, 전단시험 과정에서 모멘트가 발생되는 것이 억제된다. 이에 의해서, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다.According to the present invention, generation of a moment in the shear test process is suppressed. Thus, the reliability of the shear test is greatly improved.

또한, 공시체로 열에너지가 공급됨으로써, 매립장의 현장과 동일한 온도조건으로 전단시험이 실시될 수 있다. 이에 의해서, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다.In addition, since thermal energy is supplied to the specimen, the shear test can be carried out under the same temperature condition as the site of the landfill. Thus, the reliability of the shear test is greatly improved.

도 1은 다기능 접촉면 전단시험기를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 사시도 이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 측면도 이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 정면도 이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 충진부와 히터부의 분해 사시도 이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 충진부와 히터부와 변위측정부의 외관을 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치가 함체부에 설치된 것을 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치를 이용한 전단시험방법을 도시한 것이다.Figure 1 shows a multifunctional contact surface shear tester,
2 is a perspective view of a multi-function shear testing apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a side view of a multifunctional shear testing apparatus according to an embodiment of the present invention,
4 is a front view of a multifunctional shear testing apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is an exploded perspective view of a filling part and a heater part of a multifunctional shear testing apparatus according to an embodiment of the present invention,
6 is a perspective view of the filling part, the heater part, and the displacement measuring part of the multifunctional shear testing apparatus according to the embodiment of the present invention,
FIG. 7 illustrates a multifunctional shearing test apparatus according to an embodiment of the present invention,
8 illustrates a shear test method using a multifunctional shear test apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치에 대해 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a multifunctional shearing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 사시도 이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 측면도 이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 정면도 이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 충진부와 히터부의 분해 사시도 이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치의 충진부와 히터부와 변위측정부의 외관을 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치가 함체부에 설치된 것을 도시한 것이다.FIG. 2 is a perspective view of a multifunctional shear testing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a side view of a multifunctional shear testing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross- FIG. 5 is an exploded perspective view of a filling part and a heater part of a multifunctional shear testing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an exploded perspective view of a multi-function shear testing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a perspective view illustrating a multifunctional shearing test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치(100)는 충진부(110)와 제1가압부(120)와 제1측정부(130)와 제2가압부(140)와 제2측정부(150)와 변위측정부(160)와 히터부(170)와 함체부(180)를 포함한다.2 to 7, a multifunctional shearing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a filling unit 110, a first pressing unit 120, a first measuring unit 130, A second measuring unit 150, a displacement measuring unit 160, a heater unit 170, and an accommodating unit 180. The second pressing unit 140, the second measuring unit 150, the displacement measuring unit 160,

충진부(110)는 공시체(供試體)가 충진되는 것으로서, 전단링(111)과 제1캡(112)과 제2캡(113)을 포함한다.The filling part 110 is filled with a specimen and includes a shearing ring 111, a first cap 112 and a second cap 113.

전단링(111)은 공시체가 수용되는 수용공간이 형성되도록 복수개의 링으로 마련되어 적층되는 것으로써, 후술하는 제1캡(112)과 제2캡(113)에 사이에 배치되며, 후술하는 와이어부(161)에 연결된다.The shear ring 111 is formed by stacking a plurality of rings so as to form an accommodation space for accommodating the specimen and is disposed between the first cap 112 and the second cap 113 to be described later, (Not shown).

상술한 전단링(111)은 후술하는 제1가압부(120)에 의해 연직하중을 인가받고, 후술하는 제2가압부(140)에 의해 전단하중을 인가받는다. 이에 의해서, 복수개의 링 간에 변위가 발생되며, 발생된 변위는 와이어부(161)를 통해 변위계(162)에서 측정된다.Described shearing ring 111 is subjected to a vertical load by a first pressing portion 120 described later and to a shearing load by a second pressing portion 140 which will be described later. Thereby, a displacement occurs between the plurality of rings, and the generated displacement is measured in the displacement gauge 162 through the wire portion 161.

제1캡(112)은 전단링(111)과 제1케이스(171a) 사이에 배치되는 것으로서, 후술하는 제1케이스(171a)에 접촉되어 열에너지를 전달받는다. 이러한 제1캡(112)의 일단면은 상술한 제1케이스(171a)에 접촉되며, 타단면은 전단링(111)에 충진되는 공시체에 접촉된다. 열에너지는 제1케이스(171a)에서 제1캡(112)의 일단면을 통해 공급되며, 공급된 열에너지는 제1캡(112)의 타단면을 통해 공시체로 전달된다.The first cap 112 is disposed between the front end ring 111 and the first case 171a and contacts the first case 171a to be described later to receive thermal energy. One end surface of the first cap 112 is in contact with the first case 171a and the other end surface is in contact with the specimen filled in the shearing ring 111. [ The thermal energy is supplied from the first case 171a through one end face of the first cap 112 and the supplied thermal energy is transferred to the specimen through the other end face of the first cap 112. [

또한, 제1캡(112)은 제1케이스(171a)에 형성된 제1돌출부(p1)가 삽입되도록 홈을 형성할 수 있다. 열에너지는 제1돌출부(p1)에 집중되기 때문에, 제1캡(112)은 제1캡(112)에 형성된 홈을 통해 제1돌출부(p1)로부터 효과적으로 열에너지를 공급받을 수 있다.In addition, the first cap 112 may have a groove for inserting the first protrusion p1 formed in the first case 171a. Since the thermal energy is concentrated on the first projecting portion p1, the first cap 112 can effectively receive thermal energy from the first projecting portion p1 through the groove formed in the first cap 112. [

또한, 제1캡(112)은 공시체에 물을 공급하거나, 공시체에 공급된 물이 배출되는 드레인배관(dp)를 구비한다.Also, the first cap 112 has a drain pipe dp for supplying water to the specimen or discharging the water supplied to the specimen.

제2캡(113)은 전단링(111)과 제2케이스(172a) 사이에 배치되는 것으로써, 후술하는 제2케이스(172a)에 접촉되어 열에너지를 전달받는다. 이러한 제2캡(113)의 일단면은 상술한 제2케이스(172a)에 접촉되며, 타단면은 전단링(111)에 충진되는 공시체에 접촉된다. 열에너지는 제2케이스(172a)에서 제2캡(113)의 일단면을 통해 공급되며, 공급된 열에너지는 제2캡(113)의 타단면을 통해 공시체로 전달된다.The second cap 113 is disposed between the front end ring 111 and the second case 172a and contacts the second case 172a to be described later to receive thermal energy. One end face of the second cap 113 is in contact with the second case 172a and the other end face is in contact with the specimen filled in the front end ring 111. [ The thermal energy is supplied from the second case 172a through one end face of the second cap 113, and the supplied thermal energy is transferred to the specimen through the other end face of the second cap 113.

또한, 제2캡(113)은 제2케이스(172a)에 형성된 제2돌출부(p2)가 삽입되도록 홈을 형성할 수 있다. 열에너지는 제2돌출부(p2)에 집중되기 때문에, 제2캡(113)은 제2캡(113)에 형성된 홈을 통해 제2돌출부(p2)로부터 효과적으로 열에너지를 공급받을 수 있다.In addition, the second cap 113 may be formed with a groove for inserting the second protrusion p2 formed in the second case 172a. Since the thermal energy is concentrated on the second projection p2, the second cap 113 can effectively receive heat energy from the second projection p2 through the groove formed in the second cap 113. [

또한, 제2캡(113)은 공시체에 물을 공급하거나, 공시체에 공급된 물이 배출되는 드레인배관(dp)를 구비한다.The second cap 113 has a drain pipe dp for supplying water to the specimen or discharging water supplied to the specimen.

제1가압부(120)는 공시체를 가압하는 것으로써, 제1모터부(121)와 제1로드부(122)를 포함한다.The first pressing portion 120 presses the specimen and includes the first motor portion 121 and the first rod portion 122.

제1모터부(121)는 회전력을 제공하는 것으로써, 후술하는 제1로드부(122)에 회전력을 전달한다. 이러한 제1모터부(121)는 서보모터(Servo Motor)로 마련될 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 회전력을 제1로드부(122)로 전달할 수 있는 것이라면 어떠한 것으로 마련되더라도 무방하다.The first motor unit 121 provides rotational force to transmit a rotational force to the first rod unit 122, which will be described later. The first motor unit 121 may be a servomotor, but is not limited thereto and may be any motor that can transmit rotational force to the first rod unit 122.

제1로드부(122)는 상술한 제1모터부(121)로부터 회전력을 전달받아 직선운동하는 것으로써, 공시체에 연직하중을 가한다. 이러한 제1로드부(122)의 단부에는 후술하는 제1측정부(130)가 설치되며, 제1로드부(122)가 직선운동함으로써, 공시체에 가해지는 연직하중이 제1측정부(130)에서 측정된다. 이러한 제1로드부(122)는 스크류형태로 마련될 수 있다.The first rod portion 122 receives a rotational force from the first motor portion 121 and linearly moves to apply a vertical load to the specimen. A first load measuring unit 130 is provided at an end of the first load unit 122. The first load unit 122 is linearly moved so that a vertical load applied to the specimen can be measured by the first measuring unit 130. [ Lt; / RTI > The first rod 122 may be provided in the form of a screw.

제1측정부(130)는 상술한 제1가압부(120)에 의해 공시체에 가해지는 하중인 연직하중을 측정하는 것으로써, 상술한 제1로드부(122)의 단부에 설치된다. 상술한 제1측정부(130)에서 측정된 연직하중에 대한 정보는 증폭기로 전달되어 증폭된 후 단말기(t)로 전달되어 공시체의 거동특성 분석 및 파괴형상 분석 등에 이용된다.The first measuring unit 130 is installed at the end of the first rod unit 122 by measuring the vertical load, which is a load applied to the specimen by the first pressing unit 120 described above. The information on the vertical load measured by the first measuring unit 130 is transmitted to the amplifier and then amplified and transmitted to the terminal t to analyze the behavior of the specimen and analyze the fracture shape.

제2가압부(140)는 상술한 제1가압부(120)가 공시체를 가압하는 방향에 수직하는 방향으로 공시체를 가압하는 것으로써, 제1가압부(120)에 대해 독립적으로 동작한다. 이러한 제2가압부(140)는 제2모터부(141)와 제2로드부(142)와 슬라이딩부(143)를 포함한다.The second pressing portion 140 operates independently of the first pressing portion 120 by pressing the specimen in a direction perpendicular to the direction in which the first pressing portion 120 presses the specimen. The second pressing portion 140 includes a second motor portion 141, a second rod portion 142, and a sliding portion 143.

제2모터부(141)는 회전력을 제공하는 것으로써, 후술하는 제2로드부(142)에 회전력을 전달한다. 이러한 제2모터부(141)는 서보모터(Servo Motor)로 마련될 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 회전력을 제2로드부(142)로 전달할 수 있는 것이라면 어떠한 것으로 마련되더라도 무방하다. The second motor unit 141 provides rotational force to transmit the rotational force to the second rod unit 142, which will be described later. The second motor 141 may be a servomotor, but is not limited thereto and may be of any type as long as it can transmit rotational force to the second rod 142.

제2로드부(142)는 상술한 제2모터부(141)로부터 회전력을 전달받아 직선운동하는 것으로써, 슬라이딩부(143)가 직선운동되도록 슬라이딩부(143)에 연결된다.The second rod portion 142 is connected to the sliding portion 143 so that the sliding portion 143 linearly moves by receiving a rotational force from the second motor portion 141 and moving linearly.

슬라이딩부(143)는 상술한 제2로드부(142)에 연결되는 것으로써, 상술한 제2로드부(142)에 의해 직선운동되어 충진부(110)에 전단하중을 가한다. 이러한 슬라이딩부(143)는 레일부(143a)와 이동부(143b)와 평판부(143c)와 연결부(143d)를 포함한다.The sliding portion 143 is connected to the second rod portion 142 described above and is linearly moved by the second rod portion 142 to apply a shearing load to the filling portion 110. The sliding portion 143 includes a rail portion 143a, a moving portion 143b, a flat plate portion 143c, and a connecting portion 143d.

레일부(143a)는 상술한 제2로드부(142)가 직선운동하는 방향을 따라 형성되는 것으로써, 후술하는 함체부(180)의 저면에 설치된다. 이러한 레일부(143a)에는 후술하는 이동부(143b)가 이동가능하게 설치된다. 이동부(143b)는 상술한 레일부(143a)의 길이방향을 따라 이동하는 것으로써, 상술한 레일부(143a)에 설치된다. 이러한 이동부(143b)의 상면에는 평판부(143c)가 설치된다. 평판부(143c)는 상술한 이동부(143b)가 저면에 설치되는 것으로써, 상면에는 제2플레이트(172d)가 설치된다. 연결부(143d)는 상술한 제2로드부(142)와 평판부(143c)를 연결한다.The rail portion 143a is formed along the direction in which the second rod portion 142 described above linearly moves, and is provided on the bottom surface of a hermetic portion 180 described later. A movable portion 143b, which will be described later, is movably provided on the rail portion 143a. The moving part 143b moves along the longitudinal direction of the rail 143a described above and is installed in the rail 143a described above. A flat plate portion 143c is provided on the upper surface of the moving portion 143b. In the flat plate portion 143c, the above-described moving portion 143b is provided on the bottom surface, and the second plate 172d is provided on the top surface. The connection portion 143d connects the second rod portion 142 and the flat plate portion 143c.

상술한 레일부(143a)와 이동부(143b)와 평판부(143c)와 연결부(143d)를 포함하는 슬라이딩부(143)에 의하면, 충진부(110)로 전단하중이 용이하게 전달될 수 있다.According to the sliding portion 143 including the rail 143a, the moving portion 143b, the flat plate portion 143c and the connecting portion 143d, the shearing load can be easily transmitted to the filling portion 110 .

상술한 바와 같이, 제2모터부(141)와 제2로드부(142)와 슬라이딩부(143)를 포함하는 제2가압부(140)는 제1가압부(120)와는 별개로 동작할 수 있다. 이에 의해서, 공시체에 연직하중과 전단하중이 연계되어 인가되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 상술한 제2가압부(140)에 의하면, 시험과정 중에서 시험자가 의도하지 않는 모멘트가 생성되는 것이 방지된다. 이에 의해, 공시체에 순수한 전단거동이 발생 될 수 있어, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다.As described above, the second pressing portion 140 including the second motor portion 141, the second rod portion 142, and the sliding portion 143 can operate independently of the first pressing portion 120 have. Thereby, the vertical load and the shearing load can be prevented from being applied to the specimen. Therefore, with the above-described second pressing portion 140, it is possible to prevent a moment that is not intended by the tester from being generated during the test procedure. As a result, a pure shear behavior can be generated in the specimen and the reliability of the shear test can be greatly improved.

제2측정부(150)는 상술한 제2가압부(140)에 의해 공시체에 가해지는 하중인 전단하중을 측정하는 것으로써, 상술한 제2로드부(142)의 단부에 설치된다. 상술한 제2측정부(150)에서 측정된 전단하중에 대한 정보는 증폭기로 전달되어 증폭된 후 단말기(t)로 전달되어 공시체의 거동특성 분석 및 파괴형상 분석 등에 이용된다.The second measuring unit 150 is installed at the end of the second rod unit 142 by measuring a shearing load which is a load applied to the specimen by the second pressing unit 140 described above. The information on the shear load measured by the second measuring unit 150 is transmitted to the amplifier and then amplified and transmitted to the terminal t to analyze the behavior of the specimen and analyze the fracture shape.

변위측정부(160)는 충진부(110)의 전단링(111)에 연결되어 전단링(111)의 변위를 측정하는 것으로써, 와이어부(161)와 변위계(162)를 포함한다.The displacement measuring unit 160 is connected to the shearing ring 111 of the filling unit 110 and measures the displacement of the shearing ring 111 and includes a wire unit 161 and a displacement gauge 162.

와이어부(161)는 복수개로 마련되어 일단부가 전단링(111)을 구성하는 복수개의 링에 각각 연결되는 것으로써, 타단부는 후술하는 변위계(162)에 연결된다.The plurality of wire portions 161 are connected to the plurality of rings constituting the shearing ring 111 at one end and connected to the displacement gauge 162 at the other end.

변위계(162)는 상술한 와이어부(161)에 연결되는 것으로써, 시험이 실시되는 과정에서 와이어부(161)의 장력을 측정함으로써, 공시체의 변위를 측정한다. 이러한 변위계(162)에 의해 측정된 공시체의 변위에 대한 정보는 단말기(t)로 전달된다. 단말기(t)에서는 전달받은 정보를 이용하여 와이어의 변위 분석, 공시체의 거동특성 분석, 공시체의 파괴형상을 비교, 분석한다.The displacement gauge 162 is connected to the above-described wire portion 161 to measure the displacement of the specimen by measuring the tension of the wire portion 161 during the test. The information about the displacement of the specimen measured by the displacement gauge 162 is transmitted to the terminal t. In the terminal (t), the displacement analysis of the wire, the behavior analysis of the specimen, and the fracture shape of the specimen are compared and analyzed using the information received.

히터부(170)는 공시체로 열에너지를 공급하는 것으로써, 제1히터(171)와 제2히터(172)를 포함한다.The heater unit 170 includes a first heater 171 and a second heater 172 by supplying thermal energy to the specimen.

제1히터(171)는 공시체로 열에너지를 전달하도록 충진부(110)의 제1캡(112)에 접촉되는 것으로써, 제1배관(171c)과 제1온수공급부(171d)와 제1케이스(171a)와 제1플레이트(171b)를 포함한다.The first heater 171 is brought into contact with the first cap 112 of the filling part 110 so as to transmit thermal energy to the specimen and thereby the first pipe 171c, the first hot water supply part 171d, 171a and a first plate 171b.

제1배관(171c)은 유체가 유동되는 유로를 형성하는 것으로써, 후술하는 제1온수공급부(171d)로부터 유체를 공급받는다. 여기서 유체는 열에너지를 포함하는 액체 또는 기체일 수 있다. 열에너지를 포함하는 유체는 제1유입구(i1)를 통해 유로로 유입되어 열교환을 마친 후 제1유출구(o1)를 통해 외부로 배출된다. 이러한 제1배관(171c)은 후술하는 제1케이스(171a)에 설치되며, 제1케이스(171a)의 내부에 형성된 돌출부에 권취된다.The first pipe 171c forms a flow path through which the fluid flows, and receives the fluid from the first hot water supply unit 171d described later. Wherein the fluid may be a liquid or gas comprising thermal energy. The fluid including the heat energy flows into the flow path through the first inlet i1 and is discharged to the outside through the first outlet o1 after completing the heat exchange. The first pipe 171c is installed in a first case 171a to be described later and wound around a protrusion formed inside the first case 171a.

제1온수공급부(171d)는 상술한 제1배관(171c)부로 유체를 공급하는 것으로써, 제1배관(171c)부의 제1유입구(i1)로 유체를 공급한다.The first hot water supply unit 171d supplies the fluid to the first inlet i1 of the first pipe 171c by supplying the fluid to the first pipe 171c.

제1케이스(171a)는 제1배관(171c)이 수용되는 것으로써, 제1배관(171c)이 권취되는 제1돌출부(p1)를 형성한다. 이러한 제1돌출부(p1)에 의해서, 제1배관(171c)에서 유체가 유동되는 과정에서 열에너지가 제1돌출부(p1)로 집중될 수 있다. 제1돌출부(p1)는 제1캡(112)을 향하는 방향으로 연장되어 제1캡(112)에 형성된 홈에 삽입됨으로써 제1캡(112)에 접촉된다. 상술한 구조에 의해 제1돌출부(p1)에 집중된 열에너지가 제1캡(112)으로 용이하게 전달될 수 있다.The first case 171a accommodates the first pipe 171c and forms a first protrusion p1 through which the first pipe 171c is wound. The first protrusions p1 can concentrate the heat energy to the first protrusions p1 during the flow of the fluid in the first pipe 171c. The first projection p1 extends in the direction toward the first cap 112 and is inserted into the groove formed in the first cap 112 to be brought into contact with the first cap 112. [ The thermal energy concentrated on the first projecting portion p1 can be easily transferred to the first cap 112 by the above-described structure.

제1플레이트(171b)는 상술한 제1케이스(171a)에 설치되는 것으로써, 열에너지가 외부로 방출되는 것을 방지한다.The first plate 171b is installed in the first case 171a to prevent heat energy from being discharged to the outside.

제2히터(172)는 제2캡(113)에 접촉되어 공시체로 열에너지를 공급하는 것으로써, 충진부(110)를 사이에 두고 제1히터(171)와 마주하게 배치된다. 이러한 제2히터(172)는 제2배관(172a)과 제2온수공급부(172b)와 제2케이스(172c)와 제2플레이트(172d)를 포함한다.The second heater 172 is disposed to face the first heater 171 with the filling part 110 therebetween by contacting the second cap 113 to supply thermal energy to the specimen. The second heater 172 includes a second pipe 172a, a second hot water supply unit 172b, a second case 172c, and a second plate 172d.

제2배관(172c)은 유체가 유동되는 유로를 형성하는 것으로써, 후술하는 제2온수공급부(172d)로부터 유체를 공급받는다. 여기서 유체는 열에너지를 포함하는 액체 또는 기체일 수 있다. 열에너지를 포함하는 유체는 제2유입구(i2)를 통해 유로로 유입되어 열교환을 마친 후 제2유출구(o2)를 통해 외부로 배출된다.The second pipe 172c forms a flow path through which the fluid flows, and receives the fluid from the second hot water supply unit 172d described later. Wherein the fluid may be a liquid or gas comprising thermal energy. The fluid including the heat energy flows into the flow path through the second inlet i2 and is discharged to the outside through the second outlet o2 after finishing the heat exchange.

이러한 제2배관(172c)은 후술하는 제2케이스(172a)에 설치되며, 제2케이스(172a)의 내부에 형성된 돌출부에 권취된다.The second piping 172c is installed in a second case 172a to be described later, and is wound around a protrusion formed inside the second case 172a.

제2온수공급부(172d)는 상술한 제2배관(172c)으로 유체를 공급하는 것으로써, 제2배관(172c)의 제2유입구(i2)로 유체를 공급한다.The second hot water supply unit 172d supplies the fluid to the second inlet 172 of the second pipe 172c by supplying the fluid to the second pipe 172c.

제2케이스(172a)는 제2배관(172c)이 수용되는 것으로써, 제2배관(172c)이 권취되는 제2돌출부(p2)를 형성한다. 이러한 제2돌출부(p2)에 의해서, 제2배관(172c)에서 유체가 유동 되는 과정에서 열에너지가 제2돌출부(p2)로 집중될 수 있다. 제2돌출부(p2)는 제2캡(113)을 향하는 방향으로 연장되어 제2캡(113)에 형성된 홈에 삽입됨으로써 제2캡(113)에 접촉된다. 상술한 구조에 의해 제2돌출부(p2)에 집중된 열에너지가 제2캡(113)으로 용이하게 전달될 수 있다.The second case 172a accommodates the second pipe 172c to form a second protrusion p2 through which the second pipe 172c is wound. With this second projection p2, the heat energy can be concentrated to the second projection p2 during the flow of the fluid in the second pipe 172c. The second projection p2 extends in the direction toward the second cap 113 and is inserted into the groove formed in the second cap 113 to be brought into contact with the second cap 113. [ The thermal energy concentrated on the second projection p2 can be easily transferred to the second cap 113 by the above-described structure.

제2플레이트(172b)는 상술한 제2케이스(172a)에 설치되는 것으로써, 열에너지가 외부로 방출되는 것을 방지한다.The second plate 172b is installed in the second case 172a to prevent heat energy from being discharged to the outside.

따라서, 상술한 제1히터(171)와 제2히터(172)를 포함하는 히터부(170)에 의하면, 공시체로 열에너지가 공급됨으로써, 매립장의 현장과 동일한 온도조건으로 전단시험이 실시될 수 있다. 이에 의해서, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다.Therefore, according to the heater unit 170 including the first heater 171 and the second heater 172 described above, the thermal energy is supplied to the specimen so that the shear test can be performed under the same temperature condition as the site of the landfill . Thus, the reliability of the shear test is greatly improved.

함체부(180)는 상술한 충진부(110)와 제1가압부(120)와 제1측정부(130)와 제2가압부(140)와 제2측정부(150)와 변위측정부(160)와 히터부(170)가 설치되는 공간을 제공하는 것으로써, 본체부(181)와 컨트롤러부(182)와 바퀴부(183)를 포함한다.The container unit 180 includes the filling unit 110, the first pressing unit 120, the first measuring unit 130, the second pressing unit 140, the second measuring unit 150, and the displacement measuring unit A controller unit 182 and a wheel unit 183 to provide a space for installing the heater unit 160 and the heater unit 170. [

본체부(181)는 충진부(110)와 제1가압부(120)와 제1측정부(130)와 제2가압부(140)와 제2측정부(150)와 변위측정부(160)와 히터부(170)가 설치되는 공간을 제공한다.The body portion 181 includes a filling portion 110, a first pressing portion 120, a first measuring portion 130, a second pressing portion 140, a second measuring portion 150, a displacement measuring portion 160, And the heater 170 are installed.

컨트롤러부(182)는 상술한 본체부(181)에 설치되는 것으로써, 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치(100)의 기타 구성들을 제어한다.The controller unit 182 is installed in the main body 181 described above and controls other configurations of the multifunctional front end tester 100 according to an embodiment of the present invention.

바퀴부(183)는 상술한 본체부(181)의 하측면에 설치되는 것으로써, 본체부(181)가 이동될 수 있도록 회전가능하게 마련된다.The wheel portion 183 is installed on the lower side of the main body portion 181 and is rotatably provided so that the main body portion 181 can be moved.

상술한 충진부(110)와 제1가압부(120)와 제1측정부(130)와 제2가압부(140)와 제2측정부(150)와 변위측정부(160)와 히터부(170)와 함체부(180)를 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치(100)에 따르면, 전단시험 과정에서 모멘트가 발생 되는 것이 억제된다. 이에 의해서, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다. 또한, 공시체로 열에너지가 공급됨으로써, 매립장의 현장과 동일한 온도조건으로 전단시험이 실시될 수 있다. 이에 의해서, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다.
The first measuring unit 130, the second measuring unit 140, the second measuring unit 150, the displacement measuring unit 160, and the heater unit (not shown). The charging unit 110, the first pressing unit 120, According to the multifunctional shear testing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention including the sheathing unit 170 and the sheath unit 180, generation of moments in the shear testing process is suppressed. Thus, the reliability of the shear test is greatly improved. In addition, since thermal energy is supplied to the specimen, the shear test can be carried out under the same temperature condition as the site of the landfill. Thus, the reliability of the shear test is greatly improved.

지금부터는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치를 이용한 전단시험방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a shear test method using a multifunctional shear test apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치를 이용한 전단시험방법을 도시한 것이다.8 illustrates a shear test method using a multifunctional shear test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치를 이용한 전단시험방법(S100)은 제1준비단계(S110)와 제2준비단계(S120)와 인가단계(S130)와 열에너지공급단계(S140)와 변위분석단계(S150)를 포함한다.8, a shear test method (S100) using a multifunctional shearing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first preparing step (S110), a second preparing step (S120), and an applying step (S130) A thermal energy supply step S140 and a displacement analysis step S150.

제1준비단계(S110)는 공시체를 전단링(111)에 충진시키기 전에 필요한 단계이며 상세한 과정은 다음과 같다. 우선, 제2캡(113)을 제2히터(172)에서 들어올린 다음, 제2커버(c2)를 제거하고, 고무링 등을 이용하여 멤브레인(미도시)을 제2캡(113)에 고정시킨다. 이때, 멤브레인(미도시)을 설치하는 이유는 공시체의 충진을 정밀히 함으로써, 전단시험 후, 접촉면 파괴 형상을 쉽게 파악하기 위함이다. 이후, 전단링(111)을 구성하는 복수개의 링을 순차적으로 멤브레인(미도시)에 삽입한 후, 제1커버(c1)를 결합한다. 이후, 멤브레인(미도시)을 제1커버(c1)의 상측으로 배출시켜 제1커버(c1)의 상측부를 감싼다.The first preparation step S110 is a step required before the specimen is filled in the shearing ring 111, and the detailed procedure is as follows. First, the second cap 113 is lifted from the second heater 172, the second cover c2 is removed, and a membrane (not shown) is fixed to the second cap 113 using a rubber ring or the like . At this time, the reason for installing the membrane (not shown) is to accurately grasp the contact surface fracture shape after the shear test by precisely filling the specimen. Thereafter, a plurality of rings constituting the shearing ring 111 are sequentially inserted into a membrane (not shown), and then the first cover cl is engaged. Thereafter, the membrane (not shown) is discharged to the upper side of the first cover c1 to cover the upper portion of the first cover cl.

제2준비단계(S120)는 공시체를 전단링(111)에 충진시킨 다음, 제1캡(112), 전단링(111), 제2캡(113)이 순차적으로 배치되도록 설치하는 단계이며, 상세한 과정은 다음과 같다. 멤브레인(미도시) 내부로 공시체를 충진한 후, 다짐을 실시한다. 다짐이 완료되면, 토목섬유를 설치한다. 이후, 제1커버(c1)의 상측부, 즉, 공시체의 상측부분에 제1캡(112)을 설치한다. 이후, 제1커버(c1)를 제거한 후, 제2캡(113)을 제2히터(172)에 설치하여 제1캡(112)과 전단링(111)과 제2캡(113)이 순차적으로 배치되게 한다.The second preparation step S120 is a step of filling the specimen with the shear ring 111 and then installing the first cap 112, the shearing ring 111 and the second cap 113 so as to be sequentially arranged, The process is as follows. After the specimen is filled into the membrane (not shown), compaction is carried out. When compaction is completed, install geosynthetic fibers. Thereafter, the first cap 112 is provided on the upper side of the first cover c1, that is, on the upper side of the specimen. After the first cover c1 is removed, the second cap 113 is installed on the second heater 172 so that the first cap 112, the front end ring 111, and the second cap 113 are sequentially .

인가단계(S130)는 상술한 제2준비단계(S120) 이후, 제1가압부(120)와 제2가압부(140)를 이용하여 연직하중과 전단하중을 공시체로 반복적으로 인가하는 단계이다. 상술한 바와 같이, 제2가압부(140)는 제1가압부(120)에 대해 독립적으로 동작한다. 이에 의해서, 전단시험 과정에서 모멘트가 발생 되는 것이 억제되어 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다.The applying step S130 is a step of repeatedly applying the vertical load and the shearing load to the specimen using the first pressing portion 120 and the second pressing portion 140 after the second preparing step S120. As described above, the second pressing portion 140 operates independently of the first pressing portion 120. [ As a result, generation of moment during the shearing test process is suppressed, and the reliability of the shearing test is greatly improved.

열에너지공급단계(S140)는 열에너지를 공시체로 공급하는 단계로써, 상술한 인가단계의 과정에서 실시된다. 이러한 열에너지공급단계(S140)에 의해서, 매립장의 현장과 동일한 온도조건으로 전단시험이 실시될 수 있다. 이에 의해서, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다.The thermal energy supply step (S140) is a step of supplying thermal energy to the specimen, which is performed in the course of the above-described application step. By this heat energy supplying step (S140), the shear test can be carried out under the same temperature condition as the site of the landfill. Thus, the reliability of the shear test is greatly improved.

변위분석단계(S150)는 변위계(162)를 통해 전달되는 정보가 단말기(t)에서 분석되는 단계이다. 단말기(t)는 변위계(162)로부터 전달받은 정보를 이용하여 와이어의 변위 분석, 공시체의 거동특성 분석, 공시체의 파괴형상을 비교, 분석을 수행한다.The displacement analysis step S150 is a step in which the information transmitted through the displacement gauge 162 is analyzed at the terminal t. The terminal t analyzes the displacement of the wire, analyzes the behavior characteristics of the specimen, and compares and analyzes the fracture shapes of the specimen using information received from the displacement gauge 162.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치를 이용한 전단시험방법에 의하면, 전단시험 과정에서 모멘트가 발생되는 것이 억제된다. 이에 의해서, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다. 또한, 공시체로 열에너지가 공급됨으로써, 매립장의 현장과 동일한 온도조건으로 전단시험이 실시될 수 있다. 이에 의해서, 전단시험의 신뢰성이 대폭적으로 향상된다.
Therefore, according to the shear test method using the multifunctional shear test apparatus according to the embodiment of the present invention, generation of moment is suppressed in the shear test process. Thus, the reliability of the shear test is greatly improved. In addition, since thermal energy is supplied to the specimen, the shear test can be carried out under the same temperature condition as the site of the landfill. Thus, the reliability of the shear test is greatly improved.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

100 : 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치
110 : 충진부 111 : 전단링
112 : 제1캡 113 : 제2캡
120 : 제1가압부 121 : 제1모터부
122 : 제1로드부 130 : 제1측정부
140 : 제2가압부 141 : 제2모터부
142 : 제2로드부 143 : 슬라이딩부
143a : 레일부 143b : 이동부
143c : 평판부 143d : 연결부
150 : 제2측정부 160 : 변위측정부
161 : 와이어부 162 : 변위계
170 : 히터부 171 : 제1히터
171a : 제1케이스 171b : 제1플레이트
171c : 제1배관 171d : 제1온수공급부
172 : 제2히터 172a : 제2케이스
172b : 제2플레이트 172c : 제2배관
172d : 제2온수공급부 180 : 함체부
181 : 본체부 182 : 컨트롤러부
183 : 바퀴부 i1 : 제1유입구
o1 : 제1유출구 i2 : 제2유입구
o2 : 제2유출구 p1 : 제1돌출부
p2 : 제2돌출부 dp : 드레인배관
c1 : 제1커버 c2 : 제2커버
t : 단말기 a : 증폭기
S100 : 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 전단시험장치를 이용한 전단시험방법
S110 : 제1준비단계 S120 : 제2준비단계
S130 : 인가단계 S140 : 열에너지공급단계
S150 : 변위분석단계100: Multifunctional shearing test apparatus according to an embodiment of the present invention
110: filling part 111: shearing ring
112: first cap 113: second cap
120: first pressing portion 121: first motor portion
122: first rod section 130: first measuring section
140: second pressing portion 141: second motor portion
142: second rod portion 143: sliding portion
143a: rail part 143b: moving part
143c: flat plate portion 143d: connecting portion
150: second measuring unit 160: displacement measuring unit
161: wire portion 162: displacement meter
170: heater section 171: first heater
171a: first case 171b: first plate
171c: first pipe 171d: first hot water supply part
172: second heater 172a: second case
172b: second plate 172c: second piping
172d: second hot water supply unit 180:
181: main body part 182: controller part
183: wheel part i1: first inlet
o1: first outlet i2: second inlet
o2: second outlet p1: first protrusion
p2: second protrusion dp: drain pipe
c1: first cover c2: second cover
t: Terminal a: Amplifier
S100: Shearing test method using a multifunctional shearing apparatus according to an embodiment of the present invention
S110: First preparation step S120: Second preparation step
S130: Apply step S140: Heat energy supply step
S150: Displacement analysis step

Claims (10)

공시체가 충진되는 충진부;
상기 공시체를 가압하는 제1가압부;
상기 제1가압부에 의해 상기 공시체에 가해지는 하중인 연직하중을 측정하는 제1측정부;
상기 제1가압부에 대해 독립적으로 동작하며, 상기 제1가압부가 상기 공시체를 가압하는 방향에 수직하는 방향으로 상기 공시체를 가압하는 제2가압부;
상기 제2가압부에 의해 상기 공시체에 가해지는 하중인 전단하중을 측정하는 제2측정부;
상기 충진부에 연결되어 상기 충진부의 변위를 측정하는 변위측정부; 및
상기 공시체로 열에너지를 공급하는 히터부를 포함하고,
상기 히터부는,
상기 충진부의 일단부에 설치되어 상기 공시체로 열에너지를 공급하는 제1히터; 및
상기 충진부를 사이에 두고 상기 제1히터에 마주하도록 상기 충진부의 타단부에 설치되며, 상기 공시체로 열에너지를 공급하는 제2히터를 포함하는 다기능 전단시험장치.A filling part filled with a specimen;
A first pressing portion for pressing the specimen;
A first measuring unit for measuring a vertical load, which is a load applied to the specimen by the first pressing unit;
A second pressing portion that operates independently of the first pressing portion and presses the specimen in a direction perpendicular to a direction in which the first pressing portion presses the specimen;
A second measuring unit for measuring a shearing load which is a load applied to the specimen by the second pressing unit;
A displacement measuring unit connected to the filling unit and measuring a displacement of the filling unit; And
And a heater unit for supplying thermal energy to the specimen,
The heater unit includes:
A first heater installed at one end of the filling part to supply thermal energy to the specimen; And
And a second heater installed at the other end of the filling part to face the first heater with the filling part interposed therebetween, the second heater supplying heat energy to the specimen. 청구항 1에 있어서,
상기 제1가압부는,
회전력을 제공하는 제1모터부; 및 상기 제1모터부로부터 회전력을 전달받아 직선운동함으로써, 상기 공시체에 상기 연직하중을 가하는 제1로드부를 포함하는 다기능 전단시험장치.The method according to claim 1,
Wherein the first pressing portion comprises:
A first motor portion for providing a rotational force; And a first rod portion that receives the rotational force from the first motor portion and linearly moves to apply the vertical load to the specimen. 청구항 2에 있어서,
상기 제2가압부는,
회전력을 제공하는 제2모터부; 상기 제2모터부로부터 회전력을 전달받아 직선운동하는 제2로드부; 및 상기 충진부가 설치되며, 상기 제2로드부에 의해 직선운동함으로써 상기 충진부에 상기 전단하중을 가하는 슬라이딩부를 포함하는 다기능 전단시험장치.The method of claim 2,
Wherein the second pressing portion comprises:
A second motor section for providing a rotational force; A second rod unit that receives a rotational force from the second motor unit and linearly moves; And a sliding portion provided with the filling portion and applying the shearing load to the filling portion by linear motion by the second rod portion. 청구항 3에 있어서,
상기 슬라이딩부는,
상기 제2로드부가 직선운동하는 방향을 따라 형성되는 레일부; 상기 충진부가 설치되며, 상기 레일부의 길이방향을 따라 이동가능하게 상기 레일부에 설치되는 이동부; 상기 이동부에 설치되는 평판부; 및 상기 제2로드부와 상기 평판부를 연결하는 연결부를 포함하는 다기능 전단시험장치.The method of claim 3,
The sliding portion includes:
A rail portion formed along a direction in which the second rod portion linearly moves; A moving part installed with the filling part and installed on the rail part so as to be movable along the longitudinal direction of the rail part; A flat plate provided on the moving part; And a connecting portion connecting the second rod portion and the flat plate portion. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1히터는,
유체가 유동되는 유로를 형성하는 제1배관; 상기 제1배관으로 유체를 공급하는 제1온수공급부; 제1돌출부가 형성되며, 제1돌출부로 열에너지가 집중될 수 있도록, 상기 제1배관이 상기 제1돌출부에 권취되는 제1케이스; 및 열에너지가 외부로 방출되는 것이 방지되도록 상기 제1케이스에 설치되는 제1플레이트를 포함하는 다기능 전단시험장치.The method according to claim 1,
The first heater includes:
A first pipe forming a flow path through which fluid flows; A first hot water supply unit for supplying a fluid to the first pipe; A first case in which the first pipe is wound on the first protrusion so that the first protrusion is formed and heat energy is concentrated on the first protrusion; And a first plate installed in the first case so that heat energy is prevented from being emitted to the outside. 청구항 7에 있어서,
상기 제2히터는,
유체가 유동되는 유로를 형성하는 제2배관; 상기 제2배관으로 유체를 공급하는 제2온수공급부; 제2돌출부가 형성되며, 제2돌출부로 열에너지가 집중될 수 있도록, 상기 제2배관이 상기 제2돌출부에 권취되는 제2케이스; 및 열에너지가 외부로 방출되는 것이 방지되도록 상기 제2케이스에 설치되는 제2플레이트를 포함하는 다기능 전단시험장치.The method of claim 7,
The second heater
A second pipe forming a flow path through which the fluid flows; A second hot water supply unit for supplying a fluid to the second pipe; A second case in which the second pipe is wound on the second protrusion so that the second protrusion is formed and heat energy is concentrated on the second protrusion; And a second plate installed in the second case so that heat energy is prevented from being discharged to the outside. 청구항 8에 있어서,
상기 충진부는,
상기 공시체가 수용되는 수용공간이 형성되도록 복수개의 링으로 마련되어 적층되는 전단링; 상기 전단링과 상기 제1케이스 사이에 배치되며, 상기 제1케이스에 접촉되어 열에너지를 전달받는 제1캡; 및 상기 전단링과 상기 제2케이스 사이에 배치되며, 상기 제2케이스에 접촉되어 열에너지를 전달받는 제2캡을 포함하는 다기능 전단시험장치.The method of claim 8,
The filling unit
A shearing ring formed by stacking a plurality of rings so as to form a receiving space in which the specimen is received; A first cap disposed between the shear ring and the first case and contacting the first case to receive thermal energy; And a second cap disposed between the shearing ring and the second case, the second cap contacting the second case and receiving thermal energy. 청구항 9에 있어서,
상기 변위측정부는,
상기 복수개의 전단링에 각각 연결되는 와이어부; 및 상기 와이어부의 장력을 측정함으로써, 상기 공시체의 변위를 측정하는 변위계를 포함하는 다기능 전단시험장치.The method of claim 9,
Wherein the displacement measuring unit comprises:
A wire connected to the plurality of shearing rings; And a displacement meter for measuring a displacement of the specimen by measuring a tensile force of the wire portion.
KR1020150086832A 2015-06-18 2015-06-18 Multi-functional apparatus for testing shear stress KR101718815B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150086832A KR101718815B1 (en) 2015-06-18 2015-06-18 Multi-functional apparatus for testing shear stress

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150086832A KR101718815B1 (en) 2015-06-18 2015-06-18 Multi-functional apparatus for testing shear stress

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160150175A KR20160150175A (en) 2016-12-29
KR101718815B1 true KR101718815B1 (en) 2017-03-23

Family

ID=57736514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150086832A KR101718815B1 (en) 2015-06-18 2015-06-18 Multi-functional apparatus for testing shear stress

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101718815B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108982248B (en) * 2018-07-19 2020-08-07 沪东中华造船(集团)有限公司 Method for testing shear strength of composite material by using test device
CN109946174B (en) * 2019-04-23 2021-05-14 长沙理工大学 Expansive soil direct shear test device and shear strength measurement method
CN112858044B (en) * 2021-03-15 2022-02-15 中南大学 Test device and test method for shear seepage test

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014044086A (en) * 2012-08-24 2014-03-13 Chugoku Electric Power Co Inc:The Dynamic test device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130053068A (en) * 2011-11-14 2013-05-23 강원대학교산학협력단 Horizontal type tension-compression tester
KR20130100446A (en) * 2012-03-02 2013-09-11 박인준 Apparatus to testing shear of a different kinds's interface
KR102103429B1 (en) * 2013-07-29 2020-04-22 서울대학교 산학협력단 Apparatus for high temperature indentation fatigue test

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014044086A (en) * 2012-08-24 2014-03-13 Chugoku Electric Power Co Inc:The Dynamic test device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160150175A (en) 2016-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101718815B1 (en) Multi-functional apparatus for testing shear stress
CN101561378B (en) Tester for testing seepage and scour characteristics of contact surface of soil body and structure
Gigos et al. Mechanical characterization and analytical modeling of gas diffusion layers under cyclic compression
CN102565307A (en) Tester and testing method for variable pressure and variable temperature accelerated corrosion
JPH1164202A (en) Method and device for testing shear strength
CN103792182B (en) A kind of double-electrolyzer and application of simulating underdeposit corrosion
CN106289962B (en) In-situ test system capable of observing deformation and damage of sample gauge length section in high-low power on-line manner
CN104075854A (en) Shield segment joint anti-penetrability performance test device
JP2011003513A (en) Safety evaluation testing method and testing device for the same
CN106680106B (en) Mud stone, drilling fluid interaction imitative experimental appliance and method under formation condition
CN102279079B (en) Method for inspecting performance of sealing gasket for nuclear power equipment
KR100536959B1 (en) True triaxial compression test system
CN106501109A (en) The in-situ nano impression test platform of energy storage material under a kind of electrochemical hot atmosphere
CN110514586A (en) A kind of piece water-stop glue water resistant compression testing device and test method
KR101546868B1 (en) Simple repeat shear testing device having heater
CN110687140A (en) Triaxial loading seepage device for CT and implementation method thereof
Kim Leakage characteristics of the glass fabric composite barriers of LNG ships
CN114062657A (en) Rock-soil body dry-wet cycle test system and method in unsaturated state
Saha et al. Effect of GDL deformation on the pressure drop of polymer electrolyte fuel cell separator channel
CN201434814Y (en) Test unit for measuring seepage scouring characteristic of contact surface between soil body and structure
CN204044039U (en) A kind of device testing sample dynamic change in slip casting process
CN202512108U (en) Variable-pressure variable-temperature accelerated corrosion testing instrument
CN211292654U (en) Temperature-controllable triaxial loading seepage device for CT
CN108593884A (en) Wheeled THMC- rocks multifunction test instrument and wheeled rock test method
CN106290411B (en) The self-aligning device of solid-liquid phase interfacial chemical reaction in situ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200304

Year of fee payment: 4