[实用新型]一种用于弯曲元试验的试样固定装置

说明书

本实用新型公开了一种用于弯曲元试验的试样固定装置，包括固定架和压板架，固定架由若干个固定支撑杆组成，固定支撑杆包括传力筒和螺杆，固定架底部安装有下定位架，固定架顶部从下至上依次安装有上定位架和压板架；下定位架包括底座安装盘和安装架A，底座安装盘中安装有弯曲元底座，安装架A上开有定位槽A；上定位架包括顶帽安装盘和安装架B，顶帽安装盘中安装有弯曲元顶帽，安装架B上开有定位槽B；压板架包括压盘和安装架C，螺杆顶部螺纹连接有定位螺母和活动螺母。本实用新型确保了发射端弯曲元和接收端弯曲元的压电陶瓷晶片位于同一平面内，同时保证了弯曲元中心连线过试样圆心，实现精准对位，提高了测试精度和数据的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种岩土工程测试试验装置，尤其涉及一种用于弯曲元试验的试样固定装置。

背景技术

在岩土工程领域中，常利用弯曲元测试土样的剪切波波速(S波)和压缩波(P波)波速，土样弯曲元测试过程中，由于材料和几何阻尼影响，剪切波的幅值(应变)沿传播方向并非常数，以发射弯曲元附近最大，其应变估计在10^-6左右，其他位置应变则更小。弯曲元法可视为测试的是土体在小应变下的最大剪切模量，是一种无损测试方法，具有测量方便、操作简单、成本低、可移植性强的优点。

现已知，土工试验的弯曲元测试中，土样一般需加工成圆柱型三轴试样，弯曲元的发生端和接收端由镶嵌在三轴试样顶帽和底座中可激发P波和S波的压电陶瓷晶片组成。压电陶瓷晶片呈片状，宽约10mm～20mm，厚约1mm～1.5mm，整体密封镶嵌在试样的顶帽和底座中，但凸出试样顶帽和底座表面约1mm，试验中可插入土样中，以便于土样有良好的接触，从而有足够的能量使得P波和S波能从土样的一端传到另外一端。但压电陶瓷晶片的极性很重要，在弯曲元测试安装时，需要确保发射端弯曲元和接收端弯曲元的陶瓷晶片位于同一平面内，且需保证两个弯曲元中心连线过试样圆心，才不会影响发射和接收信号，最终获得具有足够精度和可信度的测试数据。而现有弯曲元的安装常凭肉眼观测安装，尚无精准的安装定位支架。同时，对于较硬的土样，陶瓷晶片的凸出部分难以插入土样中，从而影响与土样的接触，难以测得有效的信号。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种用于弯曲元试验的试样固定装置，确保了发射端弯曲元和接收端弯曲元的压电陶瓷晶片位于同一平面内，同时保证了弯曲元中心连线过试样圆心，实现精准对位，提高了测试精度和数据的可靠性。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种用于弯曲元试验的试样固定装置，包括固定架、下定位架、上定位架和压板架，所述固定架由若干个固定支撑杆组成，所述固定支撑杆包括传力筒和与传力筒升降螺纹连接的螺杆，所述固定架底部安装有下定位架，所述固定架顶部从下至上依次安装有上定位架和压板架；所述下定位架包括底座安装盘和固定于底座安装盘上的安装架A，所述底座安装盘中安装有弯曲元试样底座，所述弯曲元试样底座贯穿安装有信号传输线A，所述信号传输线A连接有压电陶瓷晶片A，所述安装架A上开有与压电陶瓷晶片A相对应的定位槽A；所述上定位架包括顶帽安装盘和固定于顶帽安装盘上的安装架B，所述顶帽安装盘中安装有弯曲元试样顶帽，所述弯曲元试样顶帽贯穿安装有信号传输线B，所述信号传输线B连接有压电陶瓷晶片B，所述安装架B上开有与压电陶瓷晶片B相对应的定位槽B，所述定位槽A与定位槽B相互平行且位于同一垂直面上，所述安装架B升降安装于固定架上；所述压板架包括压盘和固定于压盘上的安装架C，所述弯曲元试样顶帽位于顶帽安装盘与压盘之间，所述安装架C升降安装于固定架上；所述螺杆顶部安装有定位螺母和活动螺母，所述定位螺母位于安装架B底部，所述活动螺母位于安装架C顶部。

为了更好地实现本实用新型，所述固定架底部安装有若干个支座，所述支座安装于传力筒底部。