[实用新型]一种散粒体材料制样装置

说明书

本实用新型涉及一种散粒体材料制样装置。所述装置包括模具箱、伸缩支柱和转轴，其中，所述模具箱上部设有敞口，所述模具箱的下方枢接所述伸缩支柱，所述模具箱的侧面与所述转轴枢接；所述伸缩支柱的下端设有转动枢轴，所述伸缩支柱的上端与所述模具箱枢接，所述上端相对所述下端可伸缩。本实用新型能够提供制成击实层面与主应力面呈不同夹角的散粒体制样装置及方法，从而有利于进行更合理的各向异性材料特性试验。

技术领域

本实用新型涉及材料制样技术领域，具体涉及一种散粒体材料制样装置。

背景技术

实际工程中很多散粒体材料呈现出各向异性且往往经受较为复杂的应力路径。土体等散粒体材料在受力过程中，其主应力面不一定与自然沉积面或人工压实层面垂直或平行，而是呈不同的倾角。材料的各向异性对工程的性能有很大的影响，因而研究土体等散粒体材料主应力面和试样击实层面呈不同倾角时的特性具有很高的理论意义和实用价值。在室内进行各向异性散粒体材料试验时，传统的制样方法是在平面上静置的较大容器中沉积或击实散粒体材料，散粒体落入容器中时也是根据自身重力自然下落，将散粒体材料填充容器并击实固定后，将固定好的整个试样按不同要求切割出主应力面与击实面呈需要的倾角的试样。这种方法的缺点是：切割过程中可能破坏了散粒体材料的结构；含有较大或较硬颗粒时无法切割出反映材料特性的试样。

尤其是对于粒径较大且无粘聚力的堆石等散粒体材料，采用冰冻切削等传统方法无法完成击实层面与试验的主应力面呈倾斜角度的试样，所以研发一种可以广泛应用于各种粒径散粒体材料，使之能制成不同倾斜角度试样的装置显得尤为重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供制成击实层面与主应力面呈不同夹角的散粒体制样装置，从而有利于进行更合理的各向异性材料特性试验，以及各种其他复杂应力路径试验，为工程评价提供更准确的基础资料。

本实用新型首先提出一种散粒体材料制样装置，所述装置包括模具箱、伸缩支柱和转轴，其中，所述模具箱设有敞口，所述模具箱的下方枢接所述伸缩支柱，所述模具箱的侧面与所述转轴枢接；所述伸缩支柱的下端设有转动枢轴，所述伸缩支柱的上端与所述模具箱枢接，所述伸缩支柱的上端相对所述下端可伸缩。

本实用新型通过所述伸缩支柱的伸缩与转动，将所述模具箱转动所需角度，在所述模具箱内填充所述散粒体材料，将所述模具箱内的散粒体材料击实并固定，便能够制成击实层面与试验主应力面呈不同夹角的散粒体试样。

根据本实用新型的一种实施方式，所述伸缩支柱的伸缩结构为液压缸结构。

根据本实用新型的一种实施方式，所述伸缩支柱的伸缩结构为推拉杆结构。

根据本实用新型的一种实施方式，所述伸缩支柱的伸缩结构为螺纹丝杠结构。

根据本实用新型的一种实施方式，所述模具箱的顶面和侧面连接处设有所述敞口。

根据本实用新型的一种实施方式，所述装置还包括挡板，该挡板装设于所述敞口的边部。

根据本实用新型的一种实施方式，所述装置还包括支架，所述支架上设有所述转轴。根据本实用新型的一种实施方式，所述模具箱为长方体结构。

根据本实用新型的一种实施方式，所述装置还包括底座，所述伸缩支柱的下端枢接于所述底座上，所述支架固定设于所述底座上。

本实用新型还提出一种根据所述散粒体材料制样装置进行制样的方法，所述方法包括：

通过所述伸缩支柱的伸缩与转动，将所述模具箱转动所需角度，在所述模具箱内填充所述散粒体材料，将所述模具箱内的散粒体材料击实并固定，制成试样。