[发明专利]土体数控拉伸试验系统及其试验方法

权利要求书

1.一种土体数控拉伸试验系统，其特征是，包括拉伸加载装置、液压加载数字伺服控制系统和位移拉力自动测试分析系统，所述拉伸加载装置分别与液压加载数字伺服控制系统和位移拉力自动测试分析系统相连；所述拉伸加载装置包括拉伸工作平台，所述拉伸工作平台设有两个相对的固定支架，相对侧的其中一个固定支架上设有第一对中传力轴承装置，另一个固定支架上设有水平放置的拉伸千斤顶，千斤顶的推拉杆外端部与第二对中传力轴承装置固定连接，第一对中传力轴承装置和第二对中传力轴承装置之间设有哑铃型半开钢制模具，哑铃型半开钢制模具中放置拉伸试件，哑铃型半开钢制模具的两端分别与第一对中传力轴承装置和第二对中传力轴承装置相连。

2.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述拉伸千斤顶上设有拉力传感器，拉力传感器与位移拉力自动测试分析系统相连。

3.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述第一、第二对中传力轴承装置均包括一个轴承支座，轴承支座通过其内的滚动球铰与传力拉杆相连，传力拉杆与哑铃型半开钢制模具一端相连。

4.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述哑铃型半开钢制模具由沿纵向断开的对称两部分组成，两部分对接后的中心形成一哑铃型空腔，哑铃型空腔中放置土体拉伸试件，所述断开的对称两部分的两端分别与第一、第二对中传力轴承装置相连。

5.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述液压加载数字伺服控制系统包括相连的数字伺服控制试验台和伺服电机系统，伺服电机系统包括油箱，油箱上设有伺服电机和压力表，油箱通过油路与拉伸千斤顶的进出口相连，油路上设有电磁控制阀。

6.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述位移拉力自动测试分析系统包括相连的光栅尺位移传感器、拉力传感器和计算机数据采集处理系统，所述光栅尺位移传感器设置于与拉伸千斤顶相连端的哑铃型半开钢制模具上。

7.一种利用权利要求1所述的土体数控拉伸试验系统进行拉伸试验的方法，其特征是，步骤如下：

1）将土体拉伸试件放置于哑铃型半开钢制模具的空腔中；

2）将包括土体拉伸试件的哑铃型半开钢制模具两端分别与第一、第二对中传力轴承装置相连；

3）启动液压加载数字伺服控制系统，按等应力或等应变加载方式控制拉伸千斤顶拉伸与其相连的哑铃型半开钢制模具沿试件轴向移动；

4）拉力传感器将拉伸千斤顶所施加的拉力大小传递给计算机数据采集处理系统；光栅尺位移传感器将哑铃型半开钢制模具的轴向位移也传递给计算机数据采集处理系统；

5）计算机数据采集处理系统将光栅尺位移传感器所测试的位移和拉力传感器所测试的拉力进行自动存储和实时显示，通过计算机数据采集处理系统内部编制的数据处理计算程序自动获得土体试件的拉力～位移曲线和应力～应变曲线，并依此获得土体抗拉强度和拉伸弹性模量。