申请/专利权人：湖南大学

申请日：2024-04-25

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118090432B

主分类号：G01N3/08

分类号：G01N3/08;G01N3/02;G01B11/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.06.14#实质审查的生效;2024.05.28#公开

摘要：本申请提供一种全吸力范围内的土体断裂韧度测试系统及测试方法，属于土体测量技术领域。本申请通过样品盒制备带有中心孔的土体试样，通过膨胀钢片给橡胶套施加作用力，使作用力沿所述中心孔环向的加载在所述土体试样上，避免了常规线荷载导致的应力集中，从而避免了加载处的局部破坏及过大塑性变形，可以很好的适用于低吸力土体断裂韧度测试的加载；基于加载过程中的土体试样的变形照片，应用J积分理论与数字图像相关技术，可实现低吸力土体的断裂韧度测量，测得的断裂韧度合理考虑了裂纹尖端的塑性耗能，解决了基于线弹性理论公式计算所得断裂韧度结果失真的问题，也解决了基于荷载位移曲线计算所得断裂韧度过大的问题。

主权项：1.一种全吸力范围内的土体断裂韧度测试系统，其特征在于，包括：样品盒，所述样品盒围成顶部开口的收容空间，所述样品盒用于制备并放置带有中心孔及裂纹的土体试样，所述土体试样为圆环形，所述土体试样的上表面分布有黑白相间的标记物，形成随机散斑图案；加载装置，包括膨胀钢片、橡胶套及驱动组件，多个所述膨胀钢片围成容置空间，所述容置空间底部为楔形，开口面积向远离所述样品盒方向逐渐增大，所述容置空间与所述中心孔连通，相邻两个所述膨胀钢片之间间隔形成第二间隙；所述膨胀钢片包括加载部，所述加载部悬置于所述中心孔内；所述橡胶套夹设于所述土体试样和所述加载部之间，所述橡胶套采用双层结构，两层橡胶套之间夹设有压力传感器，所述压力传感器用于检测施加荷载的大小；所述驱动组件包括顶杆及动力源设备，所述顶杆顶端位于所述容置空间的楔形区域内，底端与所述动力源设备的输出轴连接，所述动力源设备驱动所述顶杆向靠近所述样品盒方向移动，带动多个所述膨胀钢片沿所述中心孔的径向方向向外运动挤压所述橡胶套，所述橡胶套对应产生形变，同时将荷载环向的施加给所述土体试样；图像装置，包括图像采集设备和图像处理设备，所述图像采集设备设置于所述样品盒的正上方，用于在加载过程中拍摄所述土体试样表面散斑图像的实时变化图像，所述图像处理设备与所述图像采集设备连接，用于接收所述图像采集设备拍摄的图像，并基于数字图像相关技术处理后，计算出所述土体试样的应变场。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南大学 一种全吸力范围内的土体断裂韧度测试系统及测试方法

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