專利名稱：路面材料疲勞壽命測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于道路工程材料研究技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種路面材料的疲勞壽命測試裝置。
背景技術(shù)：
隨著高速公路建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國高等級公路浙青路面的破壞問題日益顯現(xiàn)，特別是疲勞破壞和永久變形得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注和重視。它包括交通荷載作用下的疲勞和溫度周期性作用下的疲勞，以及在溫度變化和反復(fù)交通荷載作用時(shí)引起的路面的變形，因此往往會出現(xiàn)高速路面的使用壽命低于設(shè)計(jì)使用壽命。針對此問題，對于路面材料的要求越來越高，對路面材料疲勞壽命的測試是路面材料性能研究的一項(xiàng)重要參數(shù)，目前對于路面材料疲勞測試通常是將圓柱狀待測試件水平放置，在待測試件側(cè)壁某一個(gè)過圓心軸線的長方體截面上進(jìn)行疲勞加載，使待測試件在垂直于(循環(huán)荷載下的)受疲勞加載的方向上多次受拉，最終破壞，采集疲勞加載的加載次數(shù)，并對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得到材料的疲勞壽命。發(fā)明人在進(jìn)一步研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，用上述的方法測試路面材料的疲勞壽命時(shí)會存在以下問題:通常路面材料以及各種巖土材料均具有各向異性，對固定的某一過圓心軸線的長方形截面進(jìn)行循環(huán)加載，這種測試方法會存在測試件材料破壞的通常不是材料的最薄弱的結(jié)構(gòu)面，導(dǎo)致疲勞壽命的測試結(jié)果不精確。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠真實(shí)地模擬路面的實(shí)際受力狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡單、測試結(jié)果精確的路面材料疲勞壽命測試裝置。
解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該路面材料疲勞壽命測試裝置，包括底座和設(shè)置在底座上的疲勞荷載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)和支桿，在支桿的頂端設(shè)置有托盤，疲勞荷載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的壓頭在托盤的上方且與托盤同軸設(shè)置，在壓頭與托盤之間還設(shè)置有上貫入錐和下貫入錐，下貫入錐設(shè)置在托盤上，下貫入錐的上方設(shè)置上貫入錐，上貫入錐與下貫入錐分別設(shè)置于待測試件的上下端，上貫入錐與壓頭、下貫入錐、托盤同軸設(shè)置。上述上貫入錐、下貫入錐均是圓柱形。上述上貫入錐、下貫入錐的端面直徑與待測試件直徑之比為1:3.1 3.9。上述上貫入錐與壓頭、下貫入錐與托盤分別通過聯(lián)接件聯(lián)接。本實(shí)用新型的路面材料疲勞壽命測試裝置是通過在待測試件的兩端中心軸線上設(shè)置上貫入錐、下貫入錐，通過上貫入錐與下貫入錐從待測試件的中心軸雙向貫入正弦波形的疲勞荷載，在待測試件的中部會產(chǎn)生拉應(yīng)力變形區(qū)用以抵消上貫入錐、下貫入錐的貫入功，直至待測試件的徑向受拉破壞，保證待測試件的徑向受力均衡，準(zhǔn)確找到待測試件的最薄弱面，能夠真實(shí)地模擬路面的實(shí)際受力狀態(tài)，保證測試的結(jié)果精確，本實(shí)用新型的測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。
圖1為實(shí)施例1的路面材料疲勞壽命測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的上貫入錐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明，但是本實(shí)用新型不僅限于下述實(shí)施的方式。實(shí)施例1由圖1可知，本實(shí)施例的路面材料疲勞壽命測試裝置是由控制機(jī)構(gòu)1、疲勞荷載機(jī)構(gòu)本體2、動力傳動組件3、壓頭4、上貫入錐5、下貫入錐7、托盤8、支桿9以及底座10聯(lián)接構(gòu)成。本實(shí)施例中，疲勞荷載機(jī)構(gòu)本體2與控制機(jī)構(gòu)1、動力傳動組件3、壓頭4按照常規(guī)聯(lián)接方式聯(lián)接構(gòu)成疲勞荷載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，即是采用普通的拉壓力疲勞試驗(yàn)儀，該疲勞荷載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)是通過螺紋緊固件固定在底座10上。在底座10上還緊固有支桿9，在支桿9的頂端焊接聯(lián)接有一個(gè)圓形托盤8，在托盤8的中心位置安裝有下貫入錐7，下貫入錐7是由不銹鋼材料制成，參見圖2，其幾何形狀是直徑為32mm，高度為40mm的圓柱形，測試時(shí)將直徑為100mm，高度為IOOmm的待測試件6放置在下貫入錐7的上表面，與下貫入錐7的中心軸對齊，在待測試件6的上表面，與下貫入錐7對稱的位置安裝有上貫入錐5，上貫入錐5的結(jié)構(gòu)與下貫入錐7的結(jié)構(gòu)相同，上貫入錐5正對疲勞荷載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)中的壓頭4的下端面，上貫入錐5的中心與疲勞荷載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)中的壓頭4的中心對齊，即壓頭4、上貫入錐5、待測試件6、下貫入錐7、托盤8同軸設(shè)置，以確保測試時(shí)待測試件6的徑向受力分布均衡。使用時(shí)，調(diào)整 壓頭4高度，將待測試件6放置在下貫入錐7上，安裝上貫入錐5，啟動疲勞荷載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，使壓頭4向下運(yùn)動，通過上貫入錐5、下貫入錐7對待測試件6的中心軸向施加疲勞荷載。實(shí)施例2本實(shí)施例的路面材料疲勞壽命測試裝置中，上貫入錐5的幾何形狀是直徑為28mm，高度為40mm的圓柱體，由不銹鋼材料制成，下貫入錐7與上貫入錐5的結(jié)構(gòu)相同，對稱分布在直徑為100mm，高度為IOOmm的待測試件6的上、下端，且與待測試件6同軸設(shè)置，其他的部件及其聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3本實(shí)施例的路面材料疲勞壽命測試裝置中，上貫入錐5的幾何形狀是直徑為38mm，高度為40mm的圓柱體，由不銹鋼材料制成，下貫入錐7與上貫入錐5的結(jié)構(gòu)相同，對稱分布在直徑為150mm，高度為IOOmm的待測試件6的上、下端，且與待測試件6同軸設(shè)置，其他的部件及其聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4在上述實(shí)施例1 3的路面材料疲勞壽命測試裝置中，下貫入錐7與托盤8、上貫入錐5與壓頭4分別是通過螺紋緊固聯(lián)接，上貫入錐5與下貫入錐7均由有機(jī)玻璃制成，其他的部件及其聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。[0024]本實(shí)用新型不僅限于上述實(shí)施的情形，在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所作出的常規(guī)技術(shù)手段的替換屬于本實(shí)用·新型的發(fā)明構(gòu)思。
權(quán)利要求1.一種路面材料疲勞壽命測試裝置，包括底座(10)和設(shè)置在底座(10)上的疲勞荷載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)和支桿(9 )，在支桿(9 )的頂端設(shè)置有托盤(8 )，疲勞荷載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的壓頭(4 )在托盤(8)的上方且與托盤(8)同軸設(shè)置，其特征在于:在壓頭(4)與托盤(8)之間還設(shè)置有能夠上貫入錐(5)和下貫入錐(7)，下貫入錐(7)設(shè)置在托盤(8)上，下貫入錐(7)的上方設(shè)置上貫入錐，上貫入錐(5)與下貫入錐(7)分別設(shè)置于待測試件(6)的上下端，上貫入錐(5)與壓頭(4)、下貫入錐(7)、托盤(8)同軸設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面材料疲勞壽命測試裝置，其特征在于:所述上貫入錐(5)、下貫入錐(7)均是圓柱形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的路面材料疲勞壽命測試裝置，其特征在于:所述上貫入錐(5)、下貫入錐(7)的端面直徑與待測試件(6)直徑之比為1:3.1 3.9。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面材料疲勞壽命測試裝置，其特征在于:所述上貫入錐(5)與壓頭(4)、下貫入錐(7·)與托盤(8)分別通過聯(lián)接件聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種路面材料疲勞壽命測試裝置，其是通過在待測試件的兩端中心軸線上設(shè)置上貫入錐、下貫入錐，通過上貫入錐與下貫入錐從待測試件的中心軸雙向貫入正弦波形的疲勞荷載，在待測試件的中部會產(chǎn)生拉應(yīng)力變形區(qū)用以抵消上貫入錐、下貫入錐的貫入功，直至待測試件的徑向受拉破壞，保證待測試件的徑向受力均衡，準(zhǔn)確找到待測試件的最薄弱面，能夠真實(shí)地模擬路面的實(shí)際受力狀態(tài)，保證測試的結(jié)果精確，本實(shí)用新型的測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。
文檔編號G01N3/32GK203132934SQ20132002840
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者李曉軍, 王曉華, 梁路路, 杜冬冬, 唐文桂 申請人:西安科技大學(xué)