低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置及其应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置，包括箱体和加载头，箱体包括箱体外壳、箱门、保温内胆和制冷壁，保温内胆和制冷壁依次贴合于箱体外壳的内壁，箱门铰合于箱体外壳上，试样的底面置于箱体外壳底面，加载头可伸缩的连接于箱体外壳顶面对应试样位置处，往制冷壁中注入制冷剂使箱体内降温至设定温度，通过加载头给试样施加竖向荷载对其进行力学测试，完成试样在低温环境下的直接测试。可以实现岩石在低温环境下的各项力学实验测试，如循环加载实验和流变实验。树脂材料在低温下才可表现为明显的脆性，所以本装置也能实现裂隙树脂类岩材料试样的裂纹扩展观测。

Mechanical experimental device of rock or rock-like material under low temperature and its application method

The invention discloses an experimental device for mechanics of rock or rock-like materials under low temperature environment, which comprises a box body and a loading head. The box body comprises an outer shell, a door, an insulating inner liner and a cooling wall. The insulating inner liner and a cooling wall are successively attached to the inner wall of the outer shell of the box, the door of the box is hinged to the outer shell of the box, the bottom surface of the sample is placed on the bottom of the outer shell of the box, and the loading head is extendably connected to the outer shell of the box. At the corresponding position of the sample on the top of the shell, refrigerant is injected into the wall to cool the box to the set temperature. The mechanical test of the sample is carried out by applying vertical load on the loading head, and the direct test of the sample under low temperature environment is completed. It can realize all kinds of mechanical test of rock in low temperature environment, such as cyclic loading test and rheological test. Resin material can show obvious brittleness only at low temperature, so this device can also realize crack propagation observation of fractured resin rock samples.

【技术实现步骤摘要】
低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置及其应用方法
本专利技术涉及一种岩石或类岩材料力学参数测试设备，特别是涉及一种低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置及其应用方法。
技术介绍
岩石力学性质是岩体工程稳定性的主要控制因素，岩石力学性质同样也受到外界环境的影响。比如寒区高陡岩质边坡工程当中，岩石在低温环境下内部的矿物晶粒将会出现不同程度的收缩，这也使得其力学性质从细观角度发生变化。常规的岩石力学测试设备一般只能测试常温或高温下的岩石力学性质，对于低温环境下的岩石力学性质不便于直接测试。同时，为了研究岩石内部三维裂纹扩展问题，许多学者采用树脂材料制作裂隙试样，但是树脂材料只有在-10度左右方可呈现出明显的脆性，因而需要其他的辅助设备才能完成测试。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、测试准确可靠，可有效解决目前一般实验系统难以直接实现的低温测试环境下岩石或类岩材料力学实验辅助装置及其应用方法。本专利技术提供的这种低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置，包括箱体和加载头，箱体包括箱体外壳、箱门、保温内胆和制冷壁，保温内胆和制冷壁依次贴合于箱体外壳的内壁，箱门铰合于箱体外壳上，试样的底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置，其特征在于：本装置包括箱体和加载头，箱体包括箱体外壳、箱门、保温内胆和制冷壁，保温内胆和制冷壁依次贴合于箱体外壳的内壁，箱门铰合于箱体外壳上，试样的底面置于箱体外壳底面，加载头可伸缩的连接于箱体外壳顶面对应试样位置处，往制冷壁中注入制冷剂使箱体内降温至设定温度，通过加载头给试样施加竖向荷载对其进行力学测试。

【技术特征摘要】
1.一种低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置，其特征在于：本装置包括箱体和加载头，箱体包括箱体外壳、箱门、保温内胆和制冷壁，保温内胆和制冷壁依次贴合于箱体外壳的内壁，箱门铰合于箱体外壳上，试样的底面置于箱体外壳底面，加载头可伸缩的连接于箱体外壳顶面对应试样位置处，往制冷壁中注入制冷剂使箱体内降温至设定温度，通过加载头给试样施加竖向荷载对其进行力学测试。2.如权利要求1所述的低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置，其特征在于：所述箱体外壳为金属材料的方形结构，其一侧面为开口侧，其底面中心位置处有用于放置试样的凸台，其顶面中心位置处有用于安装所述加载头的安装孔。3.如权利要求2所述的低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置，其特征在于：所述箱门将所述箱体外壳的开口侧封闭，箱体外壳开口侧两边的侧壁在近开口侧处的壁厚增大，使开口侧的宽度变窄。4.如权利要求3所述的低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置，其特征在于：所述保温内胆的顶部固定有照明灯管；所述制冷壁为有空腔侧壁围成的U型体，其开口侧两边的侧壁外端止于保温内胆对应箱体外壳开口侧的变窄位置处。5.如权利要求4所述的低温环境下岩石或类岩材料力学实验装置，其特征在于：所述制冷壁连接有穿过保温内胆和箱体外壳侧壁的制冷剂输送管，制冷剂输送管与制冷剂容器连通，制冷剂输送管上安装有调节阀，管外有保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹日红，林杭，曹平，林奇斌，孟京京，刘涛影，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43