[发明专利]一种材料密实度的压杆测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种材料密实度的压杆测量装置及测量方法。本发明的装置包括与待测试件垂直接触的入射杆，所述待测试件上贴有应变片，所述入射杆的另一端依次设置有前置打击杆和后置打击杆，所述的前置打击杆和所述的后置打击杆之间设置有连接链，所述前置打击杆与所述后置打击杆之间具有间隙d，后置打击杆的长度l₂、前置打击杆和后置打击杆之间的间隙长度d、入射杆的长度l₃、试件的长度l_s满足的约束关系为：2d/v₀+2l₂/C₀＜l₃/C₀与2d/v₀+2l₂/C₀＜l_s/C_s。本发明应用范围较为广泛，可对同种材料之间和不同种材料之间均可进行密实度的比较，优势明显。

技术领域：

本发明涉及一种材料密实度的压杆测量装置及测量方法，属于材料动力学测试领域。

背景技术：

材料密实度的判断对于工程质量具有重要作用，如公路工程中，铺路层的密实度对于公路质量至关重要，再如，对于混凝土和岩石材料，对其密实度的判断可在一定程度上反应出其内部缺陷与层理程度等情况；且密实度也可以侧面反应出材料的强度、延展性等重要性质，因此密实度是材料的一个重要参数。

现有的密实度测量装置有回填土密实度测量仪,但其适用范围非常有限，仅适用于回填土，且其锤击会对材料进行破坏，无法适用于坚硬材料，如岩石、金属等。另外，对于给定的两种同材质材料或两种不同材质材料，如何比较其内部的密实度更是个技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供材一种材料密实度的压杆测量装置及测量方法，该装置基于应变片的两个脉冲波应变测量信号的大小比较，可以对试件材料的密实状态进行判断。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种材料密实度的压杆测量装置，包括与待测试件垂直接触的入射杆，所述待测试件上贴有应变片，所述入射杆的另一端依次设置有前置打击杆和后置打击杆，所述的前置打击杆和所述的后置打击杆之间设置有连接链，所述前置打击杆与所述后置打击杆之间具有间隙d，后置打击杆的长度l₂、前置打击杆和后置打击杆之间的间隙长度d、入射杆的长度l₃、试件的长度l_s满足的约束关系为：

2d/v₀+2l₂/C₀＜l₃/C₀与2d/v₀+2l₂/C₀＜l_s/C_s，

其中：

v₀为前置打击杆和后置打击杆所具有共同的撞击速度，

C₀为前置打击杆、后置打击杆、入射杆所具有的共同的波速，

C_s为试件的波速。

所述的材料密实度的压杆测量装置，所述前置打击杆、后置打击杆、入射杆的中心轴都与待测试件在同一条直线上。

所述的材料密实度的压杆测量装置，所述前置打击杆和所述后置打击杆相互靠近的一侧的中间分别设置有一个凹槽，所述的连接链的两头分别连接在前置打击杆和所述后置打击杆的凹槽里面。

所述的材料密实度的压杆测量装置，所述前置打击杆的长度l₁、前置打击杆后置打击杆之间的间隙长度d的约束关系为l₁/C₀＜d/v₀，