一种高气压卸荷致裂试验系统技术方案

本申请具体涉及一种高气压卸荷致裂试验系统，属于岩土力学试验领域，包括：试样容器，用以容纳试样，试样容器设有进气口和出气口，出气口设有阀门；充气增压装置，用以向试样容器内增压，充气增压装置与试样容器的进气口连通。先向试样容器内放入试样，然后向试样容器内逐渐增压，当试样容器内的气压升至目标气压，在增压过程中，由于试样内部存在孔隙，使得试样内部气压随外部气压同步提升，然后快速打开阀门，使试样容器内气压快速降低，进而使试样外部气压快速降低，即快速卸荷，此时试样内部气压高于其外部气压，内外高气压压差使得试样从内部最脆弱的位置拉裂，进而得到最符合实际情况的试样的拉伸强度、拉裂位置和状态。拉裂位置和状态。拉裂位置和状态。

【技术实现步骤摘要】
一种高气压卸荷致裂试验系统


[0001]本申请涉及岩土力学试验领域，尤其涉及一种高气压卸荷致裂试验系统。

技术介绍

[0002]岩土力学试验中，为了了解岩石试样的力学性能，需要对其进行力学性能测试，力学测试中包括测量岩石试样的抗拉强度和断裂位置、状态，现有技术中，通过将岩石试样的两端固定连接在测试装置上，测试装置牵动岩石试样的两端，使得岩石试样拉伸断裂，并测得试样的抗拉强度和断裂位置、状态。但是在实际情况中，岩石拉伸断裂时受到的应力方向不完全和试验时的应力方向一致，导致试验测得的拉伸强度和断裂位置无法准确反映实际情况状态下岩石试样拉伸强度、断裂位置和状态。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种高气压卸荷致裂试验系统，以解决现有技术的试验无法准确反映实际情况中的岩石试样拉伸强度、断裂位置和状态的技术问题。
[0004]一种高气压卸荷致裂试验系统，包括：
[0005]试样容器，用以容纳试样，所述试样容器设有进气口和出气口，所述出气口设有阀门；
[0006]充气增压装置，用以向所述试样容器内增压，所述充气增压装置与所述试样容器的进气口连通。
[0007]可选的，所述试样容器包括：
[0008]顶盖；
[0009]容器壁，所述进气口和所述出气口设于所述容器壁，所述顶盖设于所述容器壁的顶部；
[0010]底座，容器壁设于所述底座的顶面，所述顶盖与所述底座连接。
[0011]可选的，所述顶盖的底面设有第一密封凸块，所述第一密封凸块与所述容器壁内部形状匹配，所述底座的顶面设有第二密封凸块，所述第二密封凸块与所述容器壁内部形状匹配。
[0012]可选的，所述顶盖开设有观察口，所述观察口与所述试样容器内部相通，所述观察口内设有透明挡板，用以使所述试样容器内部保持密封。
[0013]可选的，所述观察口的上方设有摄像机，用以拍摄试验过程中试样变化过程。
[0014]可选的，所述试样容器的外部设有防护罩。
[0015]可选的，所述试样容器设有通孔，所述通孔的一端与所述试样容器内部相通，另一端与所述试样容器的外部相通，所述通孔设有压力表，所述压力表用以显示所述试样容器内的相对气压。
[0016]可选的，所述进气口和所述出气口的距离试样容器内底面的高度均高于试样的高度。
[0017]可选的，所述充气增压装置包括：
[0018]储气容器；
[0019]增压气缸，所述增压气缸的进气口与所述储气容器连通，所述增压气缸的另一端与所述进气口连通。
[0020]可选的，所述试样容器的出气口还设有消声装置，用以降低泄压时产生的噪声，所述消声装置内填充有消声材料。
[0021]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0022]本申请实施例先向试样容器内放入试样，然后向试样容器内逐渐增压，当试样容器内的气压升至目标气压，在增压过程中，由于试样内部存在孔隙，使得试样内部气压随外部气压同步提升，然后打开阀门，使试样容器内气压快速降低，进而使试样外部气压快速降低，即快速卸荷，此时试样内部气压高于其外部气压，内外高气压压差使得试样从内部最脆弱的位置爆炸致裂，进而得到最符合实际情况的试样的拉伸强度、断裂位置和状态。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例提供的一种高气压卸荷致裂试验系统的结构示意图；
[0026]图2为本申请实施例提供的试样容器和消声装置的结构示意图。
[0027]附图标记：
[0028]1‑
试样容器，11
‑
顶盖，111
‑
第一密封凸块，112
‑
观察口，113
‑
透明挡板，12
‑
容器壁，121
‑
进气口，122
‑
出气口，13
‑
底座，131
‑
第二密封凸块，14
‑
阀门，141
‑
气缸，15
‑
连杆，16
‑
通孔，161
‑
压力表，2
‑
防护罩，3
‑
充气增压装置，31
‑
储气容器，32
‑
增压气缸，4
‑
消声装置，5
‑
试样。
具体实施方式
[0029]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0031]如图1和图2所示，本申请提供了一种高气压卸荷致裂试验系统，包括：
[0032]试样容器1，用以容纳试样5，所述试样容器1设有进气口121和出气口122，所述出气口122设有阀门14；
[0033]充气增压装置3，用以向试样容器1内增压，所述充气增压装置3与所述试样容器1的进气口121连通。
[0034]先向试样容器1内放入试样5，然后向试样容器1内逐渐增压，当试样容器1内的气压升至目标气压，在增压过程中，由于试样5内部存在孔隙，使得试样5内部气压随外部气压同步提升，然后打开阀门14，使试样容器1内气压快速降低，进而使试样5外部气压快速降低，即快速卸荷，此时试样5内部气压高于其外部气压，内外高气压压差使得试样5从内部最脆弱的位置爆炸致裂，进而得到最符合实际情况的试样5的拉伸强度、断裂位置和状态。
[0035]在本申请实施例中，出气口122的直径大于进气口121的直径，使得试样容器1内的气压可以快速释放。
[0036]可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高气压卸荷致裂试验系统，其特征在于，包括：试样容器(1)，用以容纳试样(5)，所述试样容器(1)设有进气口(121)和出气口(122)，所述出气口(122)设有阀门(14)；充气增压装置(3)，用以向所述试样容器(1)内增压，所述充气增压装置(3)与所述试样容器(1)的进气口(121)连通。2.根据权利要求1所述的高气压卸荷致裂试验系统，其特征在于，所述试样容器(1)包括：顶盖(11)；容器壁(12)，所述进气口(121)和所述出气口(122)设于所述容器壁(12)，所述顶盖(11)设于所述容器壁(12)的顶部；底座(13)，容器壁(12)设于所述底座(13)的顶面，所述顶盖(11)与所述底座(13)连接。3.根据权利要求2所述的高气压卸荷致裂试验系统，其特征在于，所述顶盖(11)的底面设有第一密封凸块(111)，所述第一密封凸块(111)与所述容器壁(12)内部形状匹配，所述底座(13)的顶面设有第二密封凸块(131)，所述第二密封凸块(131)与所述容器壁(12)内部形状匹配。4.根据权利要求2所述的高气压卸荷致裂试验系统，其特征在于，所述顶盖(11)开设有观察口(112)，所述观察口(112)与所述试样容器(1)内部相通，所述观察口(112)内设有透明挡板(113)，用以使所述试样容器(1)内部保...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鼎平，李邵军，江权，丰光亮，柳秀洋，谢振坤，徐怀胜，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：