專利名稱：車轍試件溫度梯度仿真裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一套試驗(yàn)條件控制設(shè)備，特別是涉及一種用于公路工 程瀝青混合料車轍試驗(yàn)時(shí)控制試件內(nèi)部的溫度分布以形成梯度的車 轍試件溫度仿真裝置。
背景技術(shù)：
在我國(guó)隨著公路交通量的增加，重載車輛的增多及渠化交通的形 成，許多瀝青路面都不同程度產(chǎn)生了車轍，可以說車轍是道路破壞的 主要形式之一。車轍試驗(yàn)是一種模擬實(shí)際車輪荷載在路面上行走而形 成車轍的工程試驗(yàn)方法，目的是評(píng)價(jià)瀝青混合料在規(guī)定溫度條件下 抵抗塑性流動(dòng)變形的能力，這其中關(guān)鍵就在于車轍試驗(yàn)條件與路面實(shí) 際之間的區(qū)別有多大。實(shí)際路面內(nèi)溫度沿路面深度的分布是高度非線 性的，而目前采用標(biāo)準(zhǔn)車轍儀開展車轍試驗(yàn)時(shí)，由于試驗(yàn)設(shè)備的限制，
只能一次試驗(yàn)施加一個(gè)溫度，如6crc，以模擬路面高溫的情況，這
時(shí)，整個(gè)車轍試驗(yàn)板內(nèi)所有點(diǎn)的溫度都與恒溫箱內(nèi)溫度相同即60°C，
這顯然與實(shí)際路面內(nèi)溫度場(chǎng)分布不符，其試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際路面抗車轍 性能的相關(guān)性值得懷疑，特別是試件厚度比較大的時(shí)候，如對(duì)組合試 件(兩層甚至三層試件)來說溫度梯度的影響愈加嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠使試件內(nèi)部形成沿 厚度連續(xù)變化的溫度場(chǎng)的車轍試件溫度梯度仿真裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的車轍試件溫度梯度仿真裝 置，包括試模，在所述的試模側(cè)壁設(shè)有一層隔溫材料，水槽的內(nèi)底部 設(shè)有眾多均勻排列且高度相同的支撐鋼筋，所述的水槽的四周側(cè)板高 度高于所述的支撐鋼筋高度，所述的水槽的內(nèi)腔長(zhǎng)寬均大于所述的試 模的長(zhǎng)寬，所述的試模底部放置在所述的水槽內(nèi)的支撐鋼筋上，所述 的水槽一側(cè)連接有進(jìn)水箱，另一側(cè)連接有出水箱，所述的進(jìn)水箱設(shè)有 溫度測(cè)量和控溫裝置。
所述的出水箱和所述的進(jìn)水箱之間連接有水循環(huán)裝置。
采用上述技術(shù)方案的車轍試件溫度仿真裝置，由于車轍試件形狀 為規(guī)則的立方體，本發(fā)明通過分別控制試件表面、側(cè)壁和底面的溫度 來使試件內(nèi)部形成溫度梯度。
車轍試件表面溫度控制方法因?yàn)檐囖H試驗(yàn)時(shí)試件必須置于車轍
3箱內(nèi)，而車轍儀自身設(shè)有溫度控制系統(tǒng)，能夠使車轍箱內(nèi)保持恒溫， 而且溫度還可以任意設(shè)置，因此，本發(fā)明在試件表面不加處理，這樣 就能夠保證表面溫度與車轍箱內(nèi)溫度同步。
車轍試件側(cè)壁溫度控制方法標(biāo)準(zhǔn)車轍試驗(yàn)時(shí)試件放置在試模 內(nèi)，試模為鋼制的，因?yàn)殇搶?dǎo)熱性能好，當(dāng)試模放置在車轍箱時(shí)，試 件側(cè)壁很快就車轍箱環(huán)境溫度相同。本發(fā)明在試件側(cè)壁用隔熱材料與 鋼模隔開，以保證鋼模的溫度不至于傳到試件側(cè)壁。
車轍試件底部溫度控制方法車轍試驗(yàn)是為了評(píng)價(jià)瀝青混合料或 瀝青路面的高溫穩(wěn)定性能， 一般針對(duì)的是夏季高溫的路面實(shí)際情況， 此時(shí)路表溫度高，往下則逐漸降低。為此，本發(fā)明采取循環(huán)水浴的方 法降低試模底板的溫度，試模底板再降低試件底部的溫度。因此，本 發(fā)明設(shè)計(jì)了一個(gè)水槽，將裝有試件的試模放置在水槽內(nèi)， 一方面可以 保證試模底部有循環(huán)水流動(dòng)，這樣就可以降低試模底部溫度并維持在 設(shè)置的水平，另一方面又可以保證試模底部能夠正常承載。
綜上所述，本發(fā)明是一種能夠使試件內(nèi)部形成沿厚度連續(xù)變化的 溫度場(chǎng)且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、制造方便的車轍試件溫度梯度仿真裝 置。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的水槽三維圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1和圖2所示，在試模7的側(cè)壁設(shè)有一層隔溫材料4，試模 7的頂部和底部沒有設(shè)置隔溫材料，水槽6的內(nèi)底部設(shè)有眾多均勻排 列且高度相同的支撐鋼筋5,水槽6的四周側(cè)板高度高于支撐鋼筋5 高度，水槽6的內(nèi)腔長(zhǎng)寬均大于試模7的長(zhǎng)寬，試模7底部放置在水 槽6內(nèi)的支撐鋼筋5上，水槽6—側(cè)連接有進(jìn)水箱8，另一側(cè)連接有 出水箱3，進(jìn)水箱8設(shè)有溫度測(cè)量和控溫裝置1，出水箱3和進(jìn)水箱 8之間連接有水循環(huán)裝置2。
如圖1所示，在試模7的側(cè)壁與試件側(cè)壁之間加一層隔溫材料4 后，將試模7放在水槽6內(nèi)，水槽6—側(cè)進(jìn)水，另一側(cè)出水，進(jìn)水箱 8設(shè)溫度測(cè)量和控溫裝置1，控制好溫度后的水從進(jìn)水箱8流入水槽 6，從試模7底下流過，再經(jīng)出水口流入出水箱3，然后通過水循環(huán) 裝置2將出水箱3的水抽到進(jìn)水箱8，如此形成了循環(huán)水，而且循環(huán) 水溫度可以按需要進(jìn)行設(shè)置并保持恒定，這樣一定時(shí)間后經(jīng)循環(huán)水冷 卻的試模7的底板溫度就能夠降低并為此穩(wěn)定。
如圖2所示，水槽6比試模7長(zhǎng)，比試模7寬(試件是立方體，平面尺寸30cm x 30cm，厚度可變4-20cm)，并且水槽6的底部焊接 了眾多相同高度的支撐鋼筋5，這樣，試模7擱置在水槽6內(nèi)，試模 7底部能夠受到均勻支撐，而且因?yàn)橹武摻?設(shè)置的密度較大，試 模7的底板承載能力也得到了保證，同時(shí)，在循環(huán)水的浸泡下，試模 7的底板溫度也能夠降低并得到控制；另外，水槽6四周側(cè)板比支撐 鋼筋5高度還高，這樣就能夠保證循環(huán)水與試模7的底板充分接觸， 提高降溫效率并保證試模7的底板溫度維持均勻。
權(quán)利要求
1、一種車轍試件溫度梯度仿真裝置，包括試模(7)，其特征是在所述的試模(7)的側(cè)壁設(shè)有一層隔溫材料(4)，水槽(6)的內(nèi)底部設(shè)有眾多均勻排列且高度相同的支撐鋼筋(5)，所述的水槽(6)的四周側(cè)板高度高于所述的支撐鋼筋(5)高度，所述的水槽(6)的內(nèi)腔長(zhǎng)寬均大于所述的試模(7)的長(zhǎng)寬，所述的試模(7)的底部放置在所述的水槽(6)內(nèi)的支撐鋼筋(5)上，所述的水槽(6)一側(cè)連接有進(jìn)水箱(8)，另一側(cè)連接有出水箱(3)，所述的進(jìn)水箱(8)設(shè)有溫度測(cè)量和控溫裝置(1)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車轍試件溫度梯度仿真裝置，其特征 是所述的出水箱(3)和所述的進(jìn)水箱(8)之間連接有水循環(huán)裝置(2)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車轍試件溫度梯度仿真裝置，包括試模(7)，在所述的試模(7)的側(cè)壁設(shè)有一層隔溫材料(4)，水槽(6)的內(nèi)底部設(shè)有眾多均勻排列且高度相同的支撐鋼筋(5)，所述的水槽(6)的四周側(cè)板高度高于所述的支撐鋼筋(5)高度，所述的水槽(6)的內(nèi)腔長(zhǎng)寬均大于所述的試模(7)的長(zhǎng)寬，所述的試模(7)的底部放置在所述的水槽(6)內(nèi)的支撐鋼筋(5)上，所述的水槽(6)一側(cè)連接有進(jìn)水箱(8)，另一側(cè)連接有出水箱(3)，所述的進(jìn)水箱(8)設(shè)有溫度測(cè)量和控溫裝置(1)，所述的出水箱(3)和所述的進(jìn)水箱(8)之間連接有水循環(huán)裝置(2)。本發(fā)明是一種能夠使試件內(nèi)部形成沿厚度連續(xù)變化的溫度場(chǎng)且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、制造方便的車轍試件溫度梯度仿真裝置。
文檔編號(hào)G01N3/18GK101509854SQ20091004287
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者俞婷婷, 關(guān)宏信, 劉剛義, 強(qiáng) 廉, 張起森, 璐 朱, 楊海榮, 甜 胡 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)