一种岩石类固体材料动静组合拉剪实验装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种岩石类固体材料动静组合拉剪实验装置及测试方法，所述装置包括：静态加载电液伺服控制油缸底座、静态加载电液伺服控制油缸、活塞杆、加载框、电磁应力脉冲发射器底座、电磁应力脉冲发射器、法兰环及加载杆、伺服控制油缸、伺服控制油缸活塞杆、固定钉、拉力腔、滚珠及受力槽。本发明专利技术通过设置拉剪模具实现法向拉应力及轴向静态剪应力作用下岩石类固体材料动态剪切力学响应研究，拉力腔与受力槽间设置滚珠使其能够发生轴向相对位移，以减少剪切位移导致的偏心拉应力，解决了因剪切位移增加导致的拉应力偏心对试验结果产生影响，使得本发明专利技术下岩石类固体材料动态拉剪力学测试更加接近真实情况，对工程实践具有重要的科学价值和实际意义。科学价值和实际意义。科学价值和实际意义。

【技术实现步骤摘要】
一种岩石类固体材料动静组合拉剪实验装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及动静组合拉剪实验装置，尤其涉及岩石和混凝土等岩石类固体材料动静组合拉剪实验


技术介绍

[0002]在机械开挖破岩及爆破等工程动力扰动作用下，围岩力学响应及破坏规律往往会发生一系列不利于工程安全的变化，为保证地下工程设计合理、施工安全以及长期稳定运营，必须对围岩在各种荷载作用下的动力学响应规律进行研究。而矿山采空区顶板及岩质边坡等岩体常受到拉剪荷载的作用，很大程度上削弱了岩石强度，对工程安全造成威胁。因此，掌握岩石类固体材料在动静组合拉剪荷载作用下的动态力学响应对工程设计、施工以及运营具有十分重要的作用。
[0003]目前，由于缺少可以开展动静组合剪切研究的实验装置，关于岩石等固体材料的动态剪切试验研究受到限制。近年来，虽然有学者在岩石拉剪试验方面进行了试验设备和方法的研究，例如，有学者提供了一种能够在压剪试验机上使用的岩石拉剪试验装置及方法(CN106066277B)，可以开展法向拉应力作用下的静态剪切试验，但该试验装置仅能开展静态范围下的岩石试样拉剪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩石类固体材料动静组合拉剪实验装置，其特征在于：以测试试样(27)为中心，左右两侧动态剪切加载机构布置于支撑平台(30)上，上下两侧拉力加载构件垂直于支撑平台(30)设置在试样(27)上下两面；右侧加载杆(8)左端面与试样(27)右表面上半部分紧密贴合，右侧静态剪切加载时，右侧电液伺服控制油缸(2)对右侧活塞杆(3)施加伺服应力，静态应力依次通过右侧活塞杆(3)、右侧加载框(4)、右侧法兰环(7)及右侧加载杆(8)施加于试样(25)，右侧动态剪切加载时，应力波由右侧电磁应力脉冲发生器(6)激发并从其左端面输出，经右侧加载杆(8)传递加载于试样(25)；左侧加载杆(16)右端面与试样左表面下半部分紧密贴合，左侧静态剪切加载时，左侧电液伺服控制油缸(10)对左侧活塞杆(11)施加伺服应力，静态应力依次通过左侧活塞杆(11)、左侧加载框(12)、左侧法兰环(15)及左侧加载杆(16)施加于试样(27)，左侧动态剪切加载机构加载时，应力波由左侧电磁应力脉冲发生器(14)激发并从其右端面输出，经左侧加载杆(16)传递加载于试样(27)；上方法向拉力加载机构包括上伺服控制油缸(17)、上伺服控制油缸活塞杆(18)、上拉力腔(19)、上受力槽(20)及滚珠(26)，其中上伺服控制油缸活塞杆(18)与上拉力腔(19)固定连接，上受力槽(20)通过侧面滑动安装入上拉力腔(19)，且通过滚珠(26)使得二者能够沿轴向自由相对滑动；上方法向拉力施加时，荷载由上伺服控制油缸(17)提供，上方荷载通过上伺服控制油缸活塞杆(18)、固定钉(25)传递到上拉力腔(19)后，通过滚珠(26)施加到上受力槽(20)两翼，上受力槽(20)底面与试样(27)上表面固定连接，从而对试样(27)上表面施加目标拉力荷载；下方法向拉力加载机构包括下伺服控制油缸(21)、下伺服控制油缸活塞杆(22)、下拉力腔(23)、下受力槽(24)及滚珠(26)，下伺服控制油缸活塞杆(22)与下拉力腔(23)连接，下受力槽(24)通过侧面滑动安装入下拉力腔(23)，且通过滚珠(26)使得二者能够沿轴向自由相对滑动；下方法向拉力施加时，荷载由下伺服控制油缸(21)提供，下方荷载通过下伺服控制油缸活塞杆(22)、固定钉(25)传递到下拉力腔(23)后，通过滚珠(26)施加到下受力槽(24)两翼，下受力槽(24)顶面与试样(27)下表面固定连接，从而对试样上表面施加目标拉力荷载。2.根据权利要求1所述的一种岩石类固体材料动静组合拉剪实验装置，其特征在于：右侧动态剪切加载机构包括右侧电液伺服控制油缸底座(1)、右侧电液伺服控制油缸(2)、右侧活塞杆(3)、右侧加载框(4)、右侧电磁应力脉冲发生器底座(5)、右侧电磁应力脉冲发生器(6)、右侧法兰环(7)、加载杆底座(31)及右侧加载杆(8)，其中右侧电液伺服控制油缸底座(1)放置于支撑平台(30)最右侧，且能够沿支撑平台(30)轴向移动，右侧电液伺服控制油缸(2)固定放置于右侧电液伺服控制油缸底座(1)中，右侧活塞杆(3)位于右侧电液伺服控制油缸(2)左侧，所述右侧活塞杆(3)左端面与右侧加载框(4)右端面自由贴合，右侧电磁应力脉冲发生器底座(5)与右侧电磁应力脉冲发生器(6)放置于右侧加载框(4)内部，右侧电磁应力脉冲发生器(6)放置于右侧电磁应力脉冲发生器底座(5)中，右侧加载杆(8)放置于加载杆底座(31)上，右侧加载杆(8)右端通过预留通孔伸入右加载框(4)内部，所述右侧加载杆(8)右端面紧贴在右侧电磁脉冲发生器(6)的左端面，右侧法兰环(7)为右侧加载杆(8)上的径向突出部分，与右侧加载杆(8)构成一整体结构，右侧法兰环(7)右端面与右侧加载
框(4)左端面紧密贴合。3.根据权利要求1所述的一种岩石类固体材料动静组合拉剪实验装置，其特征在于：左侧动态剪切加载机构包括左侧电液伺服控制油缸底座(9)、左侧电液伺服控制油缸(10)、左侧活...

【专利技术属性】
技术研发人员：周韬，殷雪菡，谢和平，朱建波，周昌台，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：