專利名稱：巖石動態(tài)拉伸加載試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于巖石力學(xué)試驗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種巖石動態(tài)拉伸加載試驗裝置。
背景技術(shù)：
材料的抗拉強度一般通過拉伸試驗測試。金屬材料靜態(tài)拉伸試驗一般將試驗材料加工成標準試件，如板狀或圓柱狀，試驗時通過夾具對試樣施加拉力，該試樣對延性材料是可行的。但是對于巖石等脆性材料，直接拉伸試驗中，由于巖樣加工困難，試樣沒有統(tǒng)一規(guī)定。通常做法是將試樣加工成啞鈴狀，試件兩端用夾具夾，或用膠粘。由于這種啞鈴狀試件同樣加工困難，加工成功率低。有的試驗中也將巖樣做成柱狀試樣，兩端用帽狀拉頭，此方法在靜態(tài)直接拉伸試驗中使用。但由于帽狀拉頭尺寸大，使得整個試驗夾具大而重，試驗過程中操作極不方便。同時，在動態(tài)試驗中，由于試驗夾具大而重，因應(yīng)力波和夾具的慣性力造成試樣實際受力與測力柱所測力在幅值和相位上的差異，極大地影響試驗結(jié)果的準確性，因此，目前還未有較好適用于巖石動態(tài)直接拉伸試驗所用的加載裝置。
另外，由于未能解決夾具問題，側(cè)壓下的脆性材料動態(tài)直接拉伸試驗無法實施。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種巖石動態(tài)拉伸加載試驗裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，拉頭與巖樣采用超強膠粘結(jié)，操作方便，拉伸強度高，解決了側(cè)壓試驗的問題。
為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采用以下技術(shù)措施本加載裝置摒棄傳統(tǒng)的夾具加載，而采用粘結(jié)在巖樣兩端的拉頭施加拉力，拉頭與巖樣選用RDT-10000超強膠粘結(jié)，此膠拉伸強度可達20MPa，其強度高于絕大多數(shù)巖石的抗拉強度。因此可將巖樣做成方柱體，并與巖石巖樣截面相同的拉頭直接粘接，這樣巖樣加工簡單，拉頭小巧，整套夾具均可做到小而輕，滿足動力試驗要求。另外，為滿足側(cè)壓試驗要求，該裝置一側(cè)安裝一臺小千斤頂，通過側(cè)向加壓板對巖樣施加側(cè)壓力。將長方體巖樣1用高強膠粘結(jié)在試件上下拉頭2-1、2-2上，上下拉頭2-1、2-2各裝上下拉軸3-1、3-2，并按十字形布置，可以取到萬向接頭作用，使得巖樣受拉時受力均勻。上下拉軸3-1、3-2放入交叉相扣的拉壓轉(zhuǎn)換器4端頭槽中，可在動載機上進行動態(tài)直接拉伸加載。側(cè)向用一小型千斤頂5頂住巖樣1兩側(cè)的加壓塊6施加靜態(tài)側(cè)壓。千斤頂5和側(cè)壓塊6通過承載板7、承載螺桿8以及螺帽9連接。安裝時可通過調(diào)節(jié)器10調(diào)整安裝位置，使側(cè)向加載塊對準巖石試樣，調(diào)節(jié)架上還裝有橡膠墊，可起到動力加載試驗時的減振作用。
由于拉伸裝置體積小，側(cè)向加載裝置也小。試驗時，在試件兩側(cè)向加壓板與試件間涂上高級黃油，使摩擦大大降低，消除了側(cè)向加壓裝置作用在試件上的慣性力。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果1、本裝置可以采用長方體試樣，而長方體試樣易于加工，降低了試驗成本；2、加載裝置與試樣通過高強度膠粘結(jié)，便捷易行，另外，動態(tài)拉伸時消除因夾具影響造成的實際受力與測力柱所測力在幅值和相位上的差異，提高了試驗結(jié)果的準確性；3、通過拉壓轉(zhuǎn)換裝置直接對拉軸施加壓力使試樣獲得拉力，因而不需要專門的壓力機，普通壓力機即可實施動態(tài)拉伸試驗；4、可以進行側(cè)壓下的動態(tài)拉伸試驗，擴大了應(yīng)用范圍。


圖1為一種巖石動態(tài)拉伸加載試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1-巖樣，2-1-上拉頭，2-2-下拉頭，3-1-上拉軸，3-2-下拉軸，4-拉壓轉(zhuǎn)換器，5-千斤頂，6-加壓塊，7-承載板，8-承載螺桿，9-螺帽，10-調(diào)節(jié)器，11-墊塊，12-底板，13-支撐架。
具體實施方式
加載裝置將支撐架13通過螺栓與底板12連接，千斤頂5通過調(diào)節(jié)器10、承載板7、承載螺桿8以及螺帽9與底板12連接。加壓塊6通過螺栓與承載板7連接。
試驗時，將長方體巖樣1用高強膠粘結(jié)在試件上下拉頭2-1、2-2上，上下拉頭各裝上下拉軸3-1，3-2，并將上拉頭2-1的拉軸3-1擱置于墊塊11的V形槽中，拉壓轉(zhuǎn)換器4的端頭槽放入下拉頭2-2的下拉軸3-2上，可在動載機上進行動態(tài)直接拉伸加載。上拉軸3-1和下拉軸3-2按十字形布置。
若考慮側(cè)向壓力，則在巖樣1側(cè)向用一小型千斤頂5頂住巖樣1兩側(cè)的加壓塊6施加靜態(tài)側(cè)壓。安裝時可通過調(diào)節(jié)器10調(diào)整安裝位置，使側(cè)向加載塊對準巖石巖樣1，調(diào)節(jié)架上還裝有橡膠墊，可起到動力加載試驗時的減振作用。
權(quán)利要求1.一種巖石動態(tài)拉伸加載試驗裝置，它包括拉伸裝置(4)，千斤頂(5)，其特征在于巖樣(1)用膠粘結(jié)在試件上下拉頭(2-1、2-2)上，上下拉頭(2-1、2-2)各裝上下拉軸(3-1、3-2)，上下拉軸(3-1、3-2)放入交叉相扣的拉壓轉(zhuǎn)換器(4)端頭槽中，千斤頂(5)和加壓塊(6)通過承載板(7)、承載螺桿(8)以及螺帽(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石動態(tài)拉伸加載試驗裝置，其特征在于巖樣(1)為長方體，巖樣(1)與加載裝置的連接采用膠粘結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石動態(tài)拉伸加載試驗裝置，其特征在于上下拉頭(2-1、2-2)的拉軸各裝上下拉軸(3-1、3-2)，并將上拉頭(2.1)的拉軸(3-1)擱置墊塊(11)的V形槽中，拉壓轉(zhuǎn)換器(4)的端頭槽放入下拉頭(2-2)的拉軸(3-2)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石動態(tài)拉伸加載試驗裝置，其特征在于上拉軸(3-1)和下拉軸(3-2)按十字形布置。
專利摘要本實用新型公開了一種巖石動態(tài)拉伸加載試驗裝置，它包括拉伸裝置、側(cè)壓施加裝置，巖樣用膠粘結(jié)在試件上下拉頭上，上下接頭各裝上下拉軸，并按十字形布置，上下拉軸放入交叉相扣的拉壓轉(zhuǎn)換器端頭槽中，千斤頂和加壓塊通過承載板、承載螺桿以及螺帽連接，巖樣為長方體，巖樣與加載裝置的連接采用膠粘結(jié)，上下拉砂的拉軸各裝上下拉軸，并將上拉頭的拉軸擱置墊塊的V形槽中，拉壓轉(zhuǎn)換器的端頭槽放入下拉頭的拉軸上。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于加工，成本低，試驗結(jié)果可靠性高，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號G01N3/08GK2884182SQ200620095188
公開日2007年3月28日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者周青春, 李海波, 劉遠惠, 李俊如 申請人:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所