本發明專利技術提供了一種三軸試驗裝置，包括放置試樣的底座以及放置在所述底座上的透水石，三軸試驗裝置還包括在所述試樣與所述透水石之間依次設置的彈性膜和反摩擦板，所述彈性膜與所述反摩擦板之間涂抹潤滑油，所述彈性膜與所述反摩擦板組成反摩擦裝置，所述反摩擦裝置具有滲水結構。本發明專利技術提供的三軸試驗裝置，設置在三軸試樣兩端的彈性膜能夠相對反摩擦板滑動，從而減小或抵消了三軸試樣兩端受到的側向約束摩擦力，使三軸試樣在軸向受力時兩端產生側向滑動，最終使三軸試樣在整個高度范圍內的直徑變化更加均勻，應力計算更為準確。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工程材料試驗儀器領域，尤其涉及三軸試驗裝置。
技術介紹
室內試驗可以獲取土樣的各種物理、力學參數，為工程設計或數值模擬提供依據。室內試驗涉及的三軸試驗應用范圍較廣，可用以測定土的強度參數、應力變形參數、消散系數、靜止側壓力系數及滲透系數等。三軸試驗適用于各種土類，如原狀土、重塑土的黏性土及砂礫等；然而三軸試驗的缺點是透水石與試樣直接接觸，由于透水石的摩擦力較大，如果試樣的上下兩端不采取減少摩擦的措施，透水石將限制試樣上下兩端的側向移動，使得軸向變形較大時試樣呈現兩頭直徑小，中間直徑變大的情況，導致試樣直徑不均勻，從而影響應力、應變、體積變化與孔隙壓力的關系，最終直接影響試驗的準確性。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供了三軸試驗裝置，以解決試樣由于受到透水石的作用發生軸向變形的問題。為了解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是一種三軸試驗裝置，包括放置試樣的底座以及放置在所述底座上的透水石，三軸試驗裝置還包括在所述試樣與所述透水石之間依次設置的彈性膜和反摩擦板，所述彈性膜與所述反摩擦板之間涂抹潤滑油，所述彈性膜與所述反摩擦板組成反摩擦裝置，所述反摩擦裝置具有滲水結構。進一步的，在所述試樣與所述彈性膜之間設置有濾紙。進一步的，所述反摩擦板的直徑大于所述透水石的直徑。進一步的，所述反摩擦板分布有輻射狀的小孔。進一步的，所述彈性膜為多個扇形片，每個所述扇形片覆蓋在所述反摩擦板的非孔區域。本專利技術提供的三軸試驗裝置，設置在三軸試樣兩端的彈性膜能夠相對反摩擦板滑動，從而減小或抵消了三軸試樣兩端受到的側向約束摩擦力，使三軸試樣在軸向受力時兩端產生側向滑動，最終使三軸試樣在整個高度范圍內的直徑變化更加均勻，應力計算更為準確。附圖說明圖I為本專利技術實施例提供的三軸試驗裝置的分解結構示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的反摩擦板和彈性膜的俯視結構示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的安裝試樣的套筒結構示意圖。具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本專利技術提出的一種三軸試驗裝置作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本專利技術的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本專利技術實施例的目的。本專利技術的核心思想在于，本專利技術提供的三軸試驗裝置，設置在三軸試樣兩端的彈性膜能夠相對反摩擦板滑動，從而減小或抵消了三軸試樣兩端受到的側向約束摩擦力，使三軸試樣在軸向受力時兩端產生側向滑動，最終使三軸試樣在整個高度范圍內的直徑變化更加均勻，應力計算更為準確。圖I為本專利技術實施例提供的三軸試驗裝置的分解結構示意圖。參照圖1，一種三軸試驗裝置，包括放置試樣11的底座12以及放置在所述底座12上的透水石13，三軸試驗裝置還包括在所述試樣11與所述透水石13之間依次設置的彈性膜14和反摩擦板15，所述彈性膜14與所述反摩擦板15之間涂抹潤滑油，所述彈性膜14與所述反摩擦板15組成反摩擦裝置，所述反摩擦裝置具有滲水結構。優選地，在所述試樣11與所述彈性膜14之間設置有濾紙16。圖2為本專利技術實施例提供的反摩擦板和彈性膜的俯視結構示意圖。參照圖2，所述反摩擦板15分布有輻射狀的小孔，所述彈性膜14為多個扇形片，每個所述扇形片覆蓋在所述反摩擦板15的非孔區域，彈性膜14與反摩擦板15組成的反摩擦裝置具有排水功能，能使土樣里的水及時排出，即土樣里的水通過相鄰扇形片之間的空隙以及反摩擦板15上分布的小孔排出。反摩擦板15和彈性膜14之間涂有潤滑油，潤滑油使彈性膜14能夠相對反摩擦板15滑動，減小了試樣11兩端側向的約束摩擦力，使三軸試樣在軸向受力時兩端產生側向滑動，最終使三軸試樣在整個高度范圍內的直徑變化更加均勻，應力計算更為準確。在本實施例中，所述彈性膜14為橡膠模，所述反摩擦板15為鋁片。在本實施例中，所述反摩擦板15的直徑大于所述透水石13的直徑，所述反摩擦板15的直徑比所述透水石13的直徑大6 8mm。在本實施例中，所述試樣11的圓柱形底面的直徑與高度值的比值為1:1，與常規試樣尺寸的比值1:2相比，節約了試驗材料，降低了試驗成本，對于較難獲得土樣顯得尤為重要；此外，試樣高度的降低，大大縮短了試樣的固結時間，降低了時間成本，極大提高了試驗效率。圖3為本專利技術實施例提供的安裝試樣的套筒結構示意圖。參見圖3，并結合圖1，本專利技術實施例提供的三軸試驗裝置的安裝步驟如下步驟I、在三軸試驗裝置的底座12上依次安裝透水石13、反摩擦板15、橡膠模14以及濾紙16，在反摩擦板15和橡膠模14之間涂抹潤滑油；步驟2、安裝試樣11，試樣呈圓柱形，并且圓柱形的直徑和高度均為39. Imm;步驟3、將裝有橡皮膜的套筒31套在試樣11上，套筒31的側壁具有抽氣孔32，所述抽氣孔32能夠使橡皮膜緊貼套筒31的筒壁，套筒31為相互連通的兩端直徑大中間直徑小的圓柱形狀，在中間直徑小的圓柱內放置土樣，在兩端直徑大的圓柱體內放置反摩擦裝置以及透水石13等；步驟4，在試樣11上依次向上安裝濾紙16、橡膠模14、反摩擦板15以及透水石13，此時，試樣11剛好加載上下兩層反摩擦裝置之間；步驟5，橡皮膜脫離套筒31，安裝加載頭17，使用橡皮圈將橡皮膜固定在加載頭17以及底座12上。顯然，本領域的技術人員可以對專利技術進行各種改動和變型而不脫離本專利技術的精神和范圍。這樣，倘若本專利技術的這些修改和變型屬于本專利技術權利要求及其等同技術的范圍之內，則本專利技術也意圖包含這些改動和變型在內。權利要求1.一種三軸試驗裝置，包括放置試樣的底座以及放置在所述底座上的透水石，其特征在于，還包括在所述試樣與所述透水石之間依次設置的彈性膜和反摩擦板，所述彈性膜與所述反摩擦板之間涂抹潤滑油，所述彈性膜與所述反摩擦板組成反摩擦裝置，所述反摩擦裝置具有滲水結構。2.根據權利要求I所述的三軸試驗裝置，其特征在于，在所述試樣與所述彈性膜之間設置有濾紙。3.根據權利要求I所述的三軸試驗裝置，其特征在于，所述反摩擦板的直徑大于所述透水石的直徑。4.根據權利要求I至3任一項所述的三軸試驗裝置，其特征在于，所述反摩擦板分布有輻射狀的小孔。5.根據權利要求4所述的三軸試驗裝置，其特征在于，所述彈性膜為多個扇形片，每個所述扇形片覆蓋在所述反摩擦板的非孔區域。全文摘要本專利技術提供了一種三軸試驗裝置，包括放置試樣的底座以及放置在所述底座上的透水石，三軸試驗裝置還包括在所述試樣與所述透水石之間依次設置的彈性膜和反摩擦板，所述彈性膜與所述反摩擦板之間涂抹潤滑油，所述彈性膜與所述反摩擦板組成反摩擦裝置，所述反摩擦裝置具有滲水結構。本專利技術提供的三軸試驗裝置，設置在三軸試樣兩端的彈性膜能夠相對反摩擦板滑動，從而減小或抵消了三軸試樣兩端受到的側向約束摩擦力，使三軸試樣在軸向受力時兩端產生側向滑動，最終使三軸試樣在整個高度范圍內的直徑變化更加均勻，應力計算更為準確。文檔編號G01N33/24GK102980990SQ201210577039公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日專利技術者尹振宇, 朱啟銀, 金銀富, 李艷玲, 夏云龍 申請人:上海交通大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種三軸試驗裝置，包括放置試樣的底座以及放置在所述底座上的透水石，其特征在于，還包括在所述試樣與所述透水石之間依次設置的彈性膜和反摩擦板，所述彈性膜與所述反摩擦板之間涂抹潤滑油，所述彈性膜與所述反摩擦板組成反摩擦裝置，所述反摩擦裝置具有滲水結構。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：尹振宇，朱啟銀，金銀富，李艷玲，夏云龍，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：
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