一种含裂隙平台巴西试样加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种含裂隙平台巴西试样加工装置，包括底座、设置在底座上的试样模具安装槽和底部插入试样模具安装槽内且与底座固定连接的试样模具，试样模具安装槽的横截面轮廓曲线为由依次连接的第一直线、第一圆弧、第二直线和第二圆弧构成的与试样模具的横截面轮廓曲线形状相同的曲线，底座套装于试样模具内的部分为试样成形台，试样成形台的顶部十字交叉设置有滑槽，滑槽上滑动连接有滑块，滑块顶部转动连接有用于在含裂隙平台巴西试样中形成裂隙的裂隙成形片。本实用新型专利技术能够直接制备出形状满足试验需要的含裂隙平台巴西试样，能够根据试验的需要设置不同裂隙尺寸、裂隙倾角、裂隙宽度以及裂隙形状，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种含裂隙平台巴西试样加工装置
本技术属于岩土工程
，具体涉及一种含裂隙平台巴西试样加工装置。
技术介绍
岩石的抗拉强度是衡量岩体力学性质的重要指标，是用来建立岩石强度判据，确定强度包络线以及选择建筑石材不可缺少的参数。研究岩体的抗拉性能对隧道、工程边坡及地下工程洞室的围岩体有重要意义。目前，测定岩石抗拉强度的方法有：直接拉伸试验，巴西劈裂法，正方形板对轴压裂试验，对轴压模拉伸试验等。由于巴西劈裂容易操作和对试样要求较低，所以通常采用巴西劈裂法测定岩石的抗拉强度。巴西试验用于测试岩石类脆性材料的抗拉强度已经有40多年的历史，并在国外诸多工程领域中得到广泛的应用。1978年国际岩石力学学会将其作为测试岩石抗拉强度的推荐方法之一。目前国际上测试岩样抗拉强度的标准方法主要是巴西劈裂试验。虽然巴西圆盘试验已经成为目前国际上测试岩石类脆性材料抗拉强度的通行方法，并被写入我国及日本、美国、英国等国的相关技术规范之中。巴西圆盘劈裂是用一个实心圆柱形试件，使它承受径向压缩线载荷至破坏，间接地求出岩石的抗拉强度。其理论依据是按照Boussinesq半无限体上作用着集中力的解析解的叠加。然而，这一经典的测试方法还有很多不足。如在进行巴西劈裂试验时，加载处会因为应力集中首先脆断，巴西劈裂的中心起裂条件不能得到保证。并且线荷载加载形式必然导致试样从加载点起裂，不满足中心起裂条件；而且垫条刚度、强度的大小及垫条的尺寸、形状等直接影响载荷与试件接触面的接触程度，从而影响到岩石抗拉强度的测试精度；现有平台巴西劈裂试验的抗拉强度公式是基于完整巴西圆盘试样的平面应力问题的弹性力学的解析解，而试样实际上处于三维应力状态且试样为平台巴西试样，其抗拉强度公式存在较大误差；此外，现有巴西劈裂抗拉强度实验测试方法多是对完整岩样进行，并未考虑裂隙对其抗拉强度及破坏模式的影响，更未考虑裂隙偏心对其抗拉强度及破坏模式的影响。而岩石中所包含的大量的微裂隙和孔隙，对岩块抗拉强度影响很大，直接削弱了岩块的抗拉强度。因此现有技术中的方法已不适宜于测试岩石类脆性材料的抗拉强度，特别是含裂隙类岩石材料的抗拉强度；为了解决以上问题，有学者提出采用含裂隙平台巴西试样进行类岩石材料的抗拉强度测试，但是，现有技术中还没有能够一次成型含裂隙平台巴西试样的含裂隙平台巴西试样加工装置。现有技术中在制备类岩石式样的时候都是用石膏、水泥砂浆等与其他混合料按一定比例配制制作成100mm×100mm×100mm的立方体，之后在标准条件下，养护28天左右，采用钻孔取芯的方法取芯，然后统一在大理石切割机上根据所需要的尺寸加工成型。这种制样方法程序繁琐，对材料造成了极大的浪费，成本增加。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其结构简单，设计新颖合理，实现方便，能够直接制备出形状满足试验需要的含裂隙平台巴西试样，能够根据试验的需要，设置不同裂隙尺寸、裂隙倾角、裂隙宽度以及裂隙形状，实用性强，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：包括底座、设置在底座上的试样模具安装槽和底部插入试样模具安装槽内且与底座固定连接的试样模具，所述试样模具安装槽的横截面轮廓曲线为由依次连接的第一直线、第一圆弧、第二直线和第二圆弧构成的与试样模具的横截面轮廓曲线形状相同的曲线，所述试样模具的横截面轮廓与含裂隙平台巴西试样的轮廓相对应，所述第一直线和第二直线对称设置，所述第一圆弧和第二圆弧对称设置，所述第一圆弧和第二圆弧的圆心在同一点上，所述第一圆弧和第二圆弧的半径相等，所述底座套装于试样模具内的部分为试样成形台，所述试样成形台的顶部十字交叉设置有滑槽，所述滑槽上滑动连接有滑块，所述滑块顶部转动连接有用于在含裂隙平台巴西试样中形成裂隙的裂隙成形片。上述的一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：所述底座的形状为长方体形。上述的一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：所述试样模具由左半试样模具和右半试样模具对接构成，所述左半试样模具的横截面轮廓曲线包括第一圆弧的小半部分、第一直线和第二圆弧的大半部分，所述右半试样模具的横截面轮廓曲线包括第一圆弧的大半部分、第二直线和第二圆弧的小半部分，所述左半试样模具位于横截面轮廓曲线第一直线段部分的外壁上设置左半连接耳，所述左半连接耳上设置有第一螺纹孔，所述左半试样模具通过穿入第一螺纹孔内的第一螺栓与底座固定连接；所述右半试样模具位于横截面轮廓曲线第二直线段部分的外壁上设置右半连接耳，所述右半连接耳上设置有第二螺纹孔，所述右半试样模具通过穿入第二螺纹孔内的第二螺栓与底座固定连接；所述试样模具的上部设置有用于固定左半试样模具和右半试样模具的卡箍。上述的一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：所述裂隙成形片的形状为矩形、圆形或椭圆形。上述的一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：所述第一直线的两个端点与第一圆弧和第二圆弧的圆心的连线之间的夹角α与第二直线的两个端点与第一圆弧和第二圆弧的圆心的连线之间的夹角β相等且均为20°～30°。上述的一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：所述滑槽为中间设置有向上凸起的长条形凸块的长条形滑槽，所述滑块为宽度与所述长条形滑槽的宽度相配合且用于滑动连接到所述长条形滑槽中的长方体形滑块，所述滑块的底部设置有用于滑动连接在所述长条形凸块上的长条形开口，所述滑块的顶面上设置有第一圆柱形卡槽，所述滑块位于第一圆柱形卡槽的底面中心位置处设置有第二圆柱形卡槽，所述裂隙成形片的底部固定连接在用于卡合连接到第一圆柱形卡槽内且能够在第一圆柱形卡槽内转动的裂隙成形片底板上，所述裂隙成形片底板的底部设置有用于卡合连接到第二圆柱形卡槽内且能够在第二圆柱形卡槽内转动的裂隙成形片转动轴。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术的结构简单，设计新颖合理，实现方便。2、本技术采用预埋裂隙成形片的方式来形成模拟岩石中裂纹的裂隙，能够根据试验的需要，设置不同裂隙尺寸、裂隙倾角、裂隙宽度以及裂隙形状(矩形，圆形，椭圆形等)，达到了更加接近岩石非均质各向异性的目的。3、本技术能够直接制备出形状满足试验需要的含裂隙平台巴西试样，避免了现有技术中钻孔取芯的方法取芯造成的材料和成本的浪费。4、采用本技术制备含裂隙平台巴西试样的方法步骤简单，所制备的含裂隙平台巴西试样，能够更加真实地反映类岩石性质，避免了垫条对岩石抗拉强度的测试精度的影响，考虑了裂隙对类岩石抗拉强度及破坏模式的影响，还能够测试裂隙偏心对类岩石抗拉强度及破坏模式的影响，使用本技术制备的含裂隙平台巴西试样进行类岩石抗拉强度测试试验，测得的数据能够真实地反映含裂隙类岩石的抗拉强度、裂隙扩展演化规律和破裂模式以及裂隙对其的影响规律。5、本技术的实用性强，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本技术的结构简单，设计新颖合理，实现方便，能够直接制备出形状满足试验需要的含裂隙平台巴西试样，能够根据试验的需要，设置不同裂隙尺寸、裂隙倾角、裂隙宽度以及裂隙形状，实用性强，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：包括底座(6)、设置在底座(6)上的试样模具安装槽和底部插入试样模具安装槽内且与底座(6)固定连接的试样模具(5)，所述试样模具安装槽的横截面轮廓曲线为由依次连接的第一直线(5‑3)、第一圆弧(5‑4)、第二直线(5‑5)和第二圆弧(5‑6)构成的与试样模具(5)的横截面轮廓曲线形状相同的曲线，所述试样模具(5)的横截面轮廓与含裂隙平台巴西试样的轮廓相对应，所述第一直线(5‑3)和第二直线(5‑5)对称设置，所述第一圆弧(5‑4)和第二圆弧(5‑6)对称设置，所述第一圆弧(5‑4)和第二圆弧(5‑6)的圆心在同一点上，所述第一圆弧(5‑4)和第二圆弧(5‑6)的半径相等，所述底座(6)套装于试样模具(5)内的部分为试样成形台(7)，所述试样成形台(7)的顶部十字交叉设置有滑槽(4)，所述滑槽(4)上滑动连接有滑块(9)，所述滑块(9)顶部转动连接有用于在含裂隙平台巴西试样中形成裂隙的裂隙成形片(3)。

【技术特征摘要】
1.一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：包括底座(6)、设置在底座(6)上的试样模具安装槽和底部插入试样模具安装槽内且与底座(6)固定连接的试样模具(5)，所述试样模具安装槽的横截面轮廓曲线为由依次连接的第一直线(5-3)、第一圆弧(5-4)、第二直线(5-5)和第二圆弧(5-6)构成的与试样模具(5)的横截面轮廓曲线形状相同的曲线，所述试样模具(5)的横截面轮廓与含裂隙平台巴西试样的轮廓相对应，所述第一直线(5-3)和第二直线(5-5)对称设置，所述第一圆弧(5-4)和第二圆弧(5-6)对称设置，所述第一圆弧(5-4)和第二圆弧(5-6)的圆心在同一点上，所述第一圆弧(5-4)和第二圆弧(5-6)的半径相等，所述底座(6)套装于试样模具(5)内的部分为试样成形台(7)，所述试样成形台(7)的顶部十字交叉设置有滑槽(4)，所述滑槽(4)上滑动连接有滑块(9)，所述滑块(9)顶部转动连接有用于在含裂隙平台巴西试样中形成裂隙的裂隙成形片(3)。2.按照权利要求1所述的一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：所述底座(6)的形状为长方体形。3.按照权利要求1所述的一种含裂隙平台巴西试样加工装置，其特征在于：所述试样模具(5)由左半试样模具(5-1)和右半试样模具(5-2)对接构成，所述左半试样模具(5-1)的横截面轮廓曲线包括第一圆弧(5-4)的小半部分、第一直线(5-3)和第二圆弧(5-6)的大半部分，所述右半试样模具(5-2)的横截面轮廓曲线包括第一圆弧(5-4)的大半部分、第二直线(5-5)和第二圆弧(5-6)的小半部分，所述左半试样模具(5-1)位于横截面轮廓曲线第一直线(5-3)段部分的外壁上设置左半连接耳(2-1)，所述左半连接耳(2-1)上设置有第一螺纹孔(8-1)，所述左半试样模具(5-1)通过穿入第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄耀光，张天军，郭海龙，庞明坤，陈智云，彭文清，纪翔，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61