一种制作压缩成型相似材料直接剪切试验试件的模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种制作压缩成型相似材料直接剪切试验试件的模具，包括底座，侧向限位刚性套筒，塑形套筒和金属压头，所述塑形套筒嵌于侧向限位刚性套筒之内并安放在底座上，所述金属压头放置于塑形套筒中，用于对试件压缩成型，所述底座上设有卡槽，所述侧向限位刚性套筒与卡槽相适配，可以固定侧向限位钢套筒，所述金属压头为圆柱体。本发明结构简单，操作简便，适用于压缩成型相似材料直剪试样的快速成型，解决了相似材料试样脱模困难易造成损坏的问题。
【专利说明】一种制作压缩成型相似材料直接剪切试验试件的模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地质力学模型试验【技术领域】，更具体的涉及一种相似材料直接剪切试验所用试件的压缩成型模具，它适用于相似材料直剪试件的压缩成型。
【背景技术】
[0002]地质力学模型试验是岩石力学研究的重要手段，是仿照真实结构并按照一定比例关系复制而成的试验代表物。模型试验用适当的比尺和相似材料制成与原型相似的试验对象，再现原型的实际工作状态，最后按照相似判据整理试验结果，推算原型的实际状态。地质力学模型试验的科学性首先取决于模型与原型具有相同的物理变化过程，其次还要满足物理现象特征参数的相似条件。这就对相似材料的物理力学性质提出了定量的要求。
[0003]直接剪切试验的原理是根据库伦定律，摩擦型材料的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比，将同一种材料制备成几个试样，分别在不同的法向压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得其剪坏时剪应力，即为抗剪强度，然后根据剪切定律确定材料的抗剪强度指标摩擦角Φ和粘聚力C。
[0004]直接剪切试验一般用于测定土的抗剪指标，为估算地基承载力、计算挡土墙压力等提供基础参数。制作直接剪切试样的常用制样工具为土工环刀。土工环刀高度为20mm，内径为61.8mm或79.8_。但是土工环刀仅适用于强度较低、易于切削的土样，对于需要加压成型的相似材料的试件制作无能为力。同时，由于相似材料的强度较低，普通模具脱模比较困难，容易造成试样损坏。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的不足，解决目前存在的技术缺陷，本实用新型提供一种适合加压成型相似材料的直接剪切试验所用试样的制样模具，该模具结构简单，操作简便，脱模快速，不易造成试样损坏，解决了直接剪切试样的加压成型和脱模问题。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:一种制作压缩成型相似材料直接剪切试验试件的模具，包括底座、侧向限位刚性套筒、塑形套筒和金属压头，所述塑形套筒嵌于侧向限位刚性套筒之内并安放在底座上，所述金属压头放置于塑形套筒中，用于对试件压缩成型。
[0007]作为优选的，所述底座上设有限位卡槽，所述侧向限位刚性套筒与限位卡槽相适配，可以固定侧向限位钢套筒。
[0008]作为优选的，所述金属压头为圆柱体，试样压缩成型时可以均匀传递压力。
[0009]本实用新型装置结构简单，操作方便，制样速度快，试样标准化程度和完好率高，解决了加压成型相似材料直接剪切试验所需试样的制备问题。
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型一种制作压缩成型相似材料直接剪切试验试件的模具的整体剖视结构示意图；
[0012]图2为底座的侧视结构示意图；
[0013]图3为侧向限位刚性套筒的侧视结构示意图；
[0014]图4为塑形套筒的侧视结构示意图；
[0015]图5为金属压头的侧视结构示意图；
[0016]其中，1.底座、2.侧向限位刚性套筒、3.塑形套筒、4.金属压头。
【具体实施方式】
[0017]为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0018]如图1-5所示，一种制作压缩成型相似材料直接剪切试验试件的模具，包括底座
1、侧向限位刚性套筒2、塑形套筒3和金属压头4，所述塑形套筒3嵌于侧向限位刚性套筒2之内并安放在底座I上，所述金属压头4放置于塑形套筒3中，用于对试件压缩成型。
[0019]作为优选的，所述底座I上设有限位卡槽5，所述侧向限位刚性套筒2与限位卡槽5相适配，可以固定侧向限位钢套筒2。
[0020]作为优选的，所述金属压头4为圆柱体，试样压缩成型时可以均匀传递压力。
[0021]本实用新型的具体实施例是，
[0022]制样时，将塑形套筒3从上方置于侧向限位钢套筒2之中，对准限位卡槽5，然后将塑形套筒3与侧向限位钢套筒2组合置于底座I上，将侧向限位钢套筒2卡入底座I的圆形限位卡槽5之中，形成一个相对固定的整体，侧向限位钢套筒2在试样压缩成型时提供刚性的侧向限制，金属压头4则从塑形套筒3上方压入，均匀传递压力。
[0023]脱模时，先将组合套筒从底座上取下，然后将塑形套筒3从侧向限位钢套筒2之中取出，轻推金属压头4，即可将制作好的试样完整取出。
[0024]本实用新型与普通压力试验机结合，可以快速制作加压成型相似材料直接剪切试验所需试样。
[0025]本实用新型装置结构简单，操作方便，制样速度快，试样标准化程度和完好率高，解决了加压成型相似材料直接剪切试验所需试样的制备问题。
[0026]要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属【技术领域】普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其他修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。
【权利要求】
1.一种制作压缩成型相似材料直接剪切试验试件的模具，其特征在于:包括底座、侧向限位刚性套筒、塑形套筒和金属压头，所述塑形套筒嵌于侧向限位刚性套筒之内并安放在底座上，所述金属压头放置于塑形套筒中，用于对试件压缩成型。
2.根据权利要求1所述的一种制作压缩成型相似材料直接剪切试验试件的模具，其特征在于:所述底座上设有限位卡槽，所述侧向限位刚性套筒与限位卡槽相适配，固定侧向限位钢套筒。
3.根据权利要求1所述的一种制作压缩成型相似材料直接剪切试验试件的模具，其特征在于:所述金属压头为圆柱体。
【文档编号】G01N1/28GK203949817SQ201420289350
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】范鹏贤, 王明洋, 王德荣, 夏沅谱 申请人:中国人民解放军理工大学