【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及剪切盒，适用于模拟温度循环软岩剪切流变试验。
技术介绍
1、为了准确模拟、预测软弱夹层（软岩）在多种应力作用下长期岩石力学性质的变化情况，通过室内剪切流变试验来收集岩土体在多种工况下的力学参数仍是现阶段科研领域最为直接且有效的方法之一。
2、目前，研制温度循环作用下软岩剪切流变试验装置最核心的技术瓶颈在于剪切盒的合理设计与加工。通过文献调研，现有的岩石剪切流变试验剪切盒主要存在下列问题：
3、1.温度循环作用在岩土体与应力作用在岩土体上的施加方式多为分开施加，与实际工况中双因素同时、实时作用在岩土体上的事实相违背，无法满足以解决工程实际问题的室内模拟试验准确性。
4、2.在进行剪切流变过程中施加温度循环荷载可以很好地模拟试件在实际工况下受到温度循环的影响，然而国内外目前尚无在剪切流变试验过程中对试件直接施加温度循环的试验设备，如何对剪切盒进行相应的改造从而实现模拟温度循环软岩剪切流变试验是一个创新性的问题。
5、3.传统的温度施加方式多采用电热丝与压缩机来进行升温降温处理，设备试验安全性低，升温速度过快，很难准确控制温度的变化速率，同时该组合方式的使用寿命不利于开展长期流变力学试验。因此如何合理设计并有效地将温控装置与长期流变试验结合起来的问题仍亟待解决。
6、4.试验区域保温多采用外加保温箱的方式，试验系统过于复杂，不利于试验员操作，容易增加系统误差。
7、5.传统试样尺寸为直径48mm~54mm、高径比2~2.5的圆柱体，试样尺寸过小，缺少
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有技术以上缺陷，本专利技术提供了一种模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，通过在剪切盒开口的前后两侧设置温控装置，通过温控装置对试件直接施加温度循环控制，从而提供了一种在剪切流变试验过程中直接对试件施加循环温度控制的试验设备，本专利技术所提供的剪切盒能够使温度循环作用与应力作用的试验同时施加在试样上，解决了温度与力学分开施加于试样之上导致试验系统误差大、不符合工程实际这一问题。
2、本专利技术所提供的一种模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，包括：第一剪切盒、第二剪切盒；所述第一剪切盒与所述第二剪切盒两者开口相对以可拆方式压紧连接，由第一剪切盒开口处与第二剪切盒开口处合围的区域为试样放置区域，其特征在于，还包括：温控装置；
3、所述试样放置区域为前、后两侧贯通的结构；
4、所述温控装置包括：前侧温控装置、后侧温控装置；
5、所述前侧温控装置包括：前侧第一温控单元、前侧第二温控单元；所述前侧第一温控单元以可拆方式设置于第一剪切盒开口的前侧，所述前侧第二温控单元以可拆方式设置于第二剪切盒开口的前侧；
6、所述后侧温控装置包括：后侧第一温控单元、后侧第二温控单元；所述后侧第一温控单元以可拆方式设置于第一剪切盒开口的后侧，所述后侧第二温控单元以可拆方式设置于第二剪切盒开口的后侧；
7、第一前侧温控单元与第二前侧温控单元之间、第一后侧温控单元与第二后侧温控单元之间，均设置有第一滑动机构，所述第一滑动机构的滑动方向同第一剪切盒与第二剪切盒发生相对位移的方向一致；
8、前侧温控装置的工作面、后侧温控装置的工作面紧邻试样放置区域中的试样，处于试样放置区域中的试样的外表面由第一剪切盒、第二剪切盒、前侧温控装置、后侧温控装置全包围。
9、对上述基础结构做出优选的技术方案为，所述各个温控单元均包括：均温板、升温板、降温板、有机玻璃板、冷凝管；
10、所述均温板与所述有机玻璃板之间设置有间隔布设于同一平面的所述升温板与所述降温板，每个升温板、降温板的正、反面均分别与均温板、有机玻璃板紧密接触；
11、升温板、降温板的控制电路与计算机连接；
12、所述冷凝管设置于有机玻璃板外侧，冷凝管进出管口与压缩机连接；
13、均温板朝向所述试样放置区域中的试样。
14、对上述方案做出改进的技术方案为，还包括：保温层；
15、所述保温层设置于所述第一剪切盒、第二剪切盒及与第一剪切盒和第二剪切盒可拆方式连接的温控装置的外部。
16、对上述方案做出进一步优选的技术方案为，所述试样放置区域为矩形结构。
17、进一步改进的技术方案为，还包括：剪切盒外壳、剪切盒顶板；
18、所述剪切盒外壳呈左右两侧贯通的u型结构，所述u型结构的空腔法向方向可容纳所述第一剪切盒本体和所述第二剪切盒本体，剪切盒外壳的前、后内壁上均开设有左右方向的温控装置滑移通道；
19、所述剪切盒顶板呈中部开设有法向垫块安装通孔的长方体结构；
20、第一剪切盒左侧设置有上剪切盒受力接头；
21、第二剪切盒右侧设有下剪切盒受力接头；
22、第二剪切盒、第一剪切盒由下至上布置于剪切盒外壳的u型结构空腔中；
23、以可拆方式设置于所述试样放置区域前、后两侧的所述前侧温控装置的外侧面、后侧温控装置的外侧面，分别与剪切盒外壳前、后内壁上的所述温控装置滑移通道的侧壁相邻；
24、第二剪切盒的底部与剪切盒外壳底部之间设置有第二滑动机构；
25、剪切盒顶板与剪切盒外壳顶部以可拆方式压紧连接。
26、再进一步改进的技术方案为，还包括：隔热密封件；
27、所述隔热密封件包括：第一隔热密封件、第二隔热密封件、第三隔热密封件；
28、所述第一剪切盒与所述第二剪切盒的接触面上设置有所述第一隔热密封件；
29、所述剪切盒顶板的所述法向垫块安装通孔的内壁上设置有所述第二隔热密封件；
30、所述法向垫块上端连接有法向压头，法向垫块与所述法向压头的接触面上设置有所述第三隔热密封件。
31、又进一步改进的技术方案为，还包括：限位机构；
32、所述限位机构以可拆方式设置于所述剪切盒顶板上，限位机构的限位执行端紧邻所述剪切盒外壳前、后侧壁的外侧。
33、再进一步优选的技术方案为，所述降温板、所述升温板由半导体制冷片组成。
34、又进一步优选的技术方案为，所述保温层为至少包括三层的气凝胶毡。
35、更进一步改进的技术方案为，所述第一剪切盒与第二剪切盒均设置有膨胀孔。
36、本专利技术的有益效果在于：
37、1.本专利技术所提供的剪切盒能够使温度循环作用在岩土体与应力作用在岩土体上的试验同时施加在试样上，与实际工况中双因素同时、实时作用在岩土体上的事实相符，满足了以解决工程实际问题的室内模拟试验准确性。
38、2.舍弃了常规的剪切盒+保温盒的组合，而在剪切盒上施加温控装置和保温层结构，有效降低了仪器尺寸与操作的复杂性，保证了实验员的人身安全。
39、3.本专利技术所提供的剪切盒试验过程易于操作，将试样本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，包括：第一剪切盒、第二剪切盒；所述第一剪切盒与所述第二剪切盒两者开口相对以可拆方式压紧连接，由第一剪切盒开口处与第二剪切盒开口处合围的区域为试样放置区域，其特征在于，还包括：温控装置；
2.如权利要求1所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，所述各个温控单元均包括：均温板、升温板、降温板、有机玻璃板、冷凝管；
3.如权利要求1或2所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，还包括：保温层；
4.如权利要求3所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，所述试样放置区域为矩形结构。
5.如权利要求4所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，还包括：剪切盒外壳、剪切盒顶板；
6.如权利要求5所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，还包括：隔热密封件；
7.如权利要求6所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，还包括：限位机构；
8.如权利要求2所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特
9.如权利要求3所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，所述保温层为至少包括三层的气凝胶毡。
10.如权利要求7所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，所述第一剪切盒与第二剪切盒均设置有膨胀孔。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，包括：第一剪切盒、第二剪切盒；所述第一剪切盒与所述第二剪切盒两者开口相对以可拆方式压紧连接，由第一剪切盒开口处与第二剪切盒开口处合围的区域为试样放置区域，其特征在于，还包括：温控装置；
2.如权利要求1所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，所述各个温控单元均包括：均温板、升温板、降温板、有机玻璃板、冷凝管；
3.如权利要求1或2所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，还包括：保温层；
4.如权利要求3所述的模拟温度循环软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于，所述试样放置区域为矩形结构。
5.如权利要求4所述的模拟温度循环软...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡斌，王宏芮，常书祥，钟卓希，杨启帆，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
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