[實用新型]制作帶裂紋類巖石長方體模型的模具

有效

• 申請號: 201520103963.4
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN204439435U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 李部;劉果果;李濱鍔;何強;石倫炎;姚軍
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 江曉萍

技術領域：

本實用新型涉及的是一種制作帶裂紋類巖石長方體模型的模具，通過帶有裂紋片的模具，精確制作含裂紋脆性材料長方體模型，用于模擬實體巖石原型及研究其中裂紋的擴展機理和裂紋尺寸效應。屬于巖土工程技術領域。

背景技術：

目前，根據巖石的力學實驗要求，需要將待測試樣制作成特定的形狀，在對應的力學實驗機上進行實驗，以獲取相關力學參數。對于圓柱樣和方柱樣的制作，目前的切割技術已非常成熟，能夠得到較為精確尺寸的巖樣，但對于某些巖石斷裂韌度的試驗或在研究巖石裂隙結構面擴展機理及裂紋尺寸效應的問題中，常常需要在其中加工一些裂紋，例如在利用中心巴西圓盤試驗、三點彎曲試驗、剪切盒試驗等測定巖石斷裂韌度時，需要巖樣中加工一定厚度和長度的薄裂紋；在研究裂隙結構面擴展機理及裂紋尺寸效應時，需要在巖石內部加工一定數量、形狀和組合形式的裂紋。由于切割技術的限制，無法切割獲取較為精確形狀的裂隙，這也就給上述實驗的實施帶來了一定的局限性。

地質力學模型試驗目前已比較成熟，根據相似原理，通過相似材料來實現物理力學現象與原型材料相似，目前，國內外的學者對各種巖石的相似材料的研究已較為完善，并在研究裂隙結構面擴展機理及裂紋尺寸效應中廣泛使用，但用于制作含裂紋類巖石長方體模型的模具卻顯得略微粗超，使用也不方便，這些模具常采用先制作對應尺寸柱體模型，在材料初凝之前插入裂紋片的方法預制裂紋，這種方法不能精確保證預制裂紋的插入角度以及對原樣擾動較大，致使研究結果的離散程度比較大。

因此設計能方便且精確制作帶有裂紋類巖石長方體模型的模具，對研究含裂隙結構面的實體脆性材料特性具有重要意義。

實用新型內容：

針對上述存在的問題，本實用新型的目的是為了提供一種能有效解決實體巖石材料受切割技術的限制，無法在滿足精度的前提下制成含規定尺寸裂縫的試樣，以及現有模具預制含裂紋類巖石試樣過于粗糙的問題，使用方便，且能制作含有精確形狀尺寸裂縫的裂紋類巖石長方體模型的模具。

本實用新型的目的是這樣來實現的：

本實用新型制作帶裂紋類巖石長方體模型的模具，底模上的拼裝的左側模和右側模與底模間形成長方體模具腔，左、右側模上分別有底部安裝座并通過底部安裝座及連接件固定在底模上，在左、右側模相對應面上有同軸的左安裝孔、右安裝孔，左、右安裝孔上分別裝有帶臺階的左預制裂紋模塊、帶臺階的右預制裂紋模塊，左、右預制裂紋模塊上有至少一條貫通的裂紋片安裝縫，每條裂紋片安裝縫上裝有一端帶限位部的裂紋片，裂紋片帶連接孔的另一端依次穿過左、右預制裂紋模塊上的裂紋片安裝縫后與連接件配合，裂紋片安裝縫的數量視需要而定，可為一條或多條。

上述的左、右側模拼裝處有互相配合的凸部和凹部。

上述的左、右側模上的左安裝孔、右安裝孔的截面形狀為圓形，左、右側模上相對對應的左、右預制裂紋模塊的位置分別有以對應左、右安裝孔中心為圓心的數個插槽，左、右預制裂紋模塊上相對對應的插槽的位置有與插槽配合的錐形插件。

上述的裂紋片安裝縫為中心裂縫或邊裂縫或多條平行裂縫或多條成角度分布的裂縫或多條成直線分布的裂縫。

?上述的裂紋片的形狀為等厚薄片或橢圓形薄片。

本實用新型的優點和如下：

1.制作帶裂紋類巖石長方體模型的模具將各模塊拼裝、填料、拆模和養護模型，即可獲得所需要的含裂紋脆性材料長方體模型，操作簡便，解決了目前受切割技術的限制，無法獲得含特定形狀和組合形式裂紋的試樣模型的問題。

2.制作帶裂紋類巖石長方體模型的模具設計能夠通過數控機床精確制作各模塊，特別是裂縫尺寸規格和傾斜角度能夠達到較高的精度，彌補了目前制作帶裂紋柱體模型模具較粗糙的問題。

附圖說明：

圖1為本實用新型立體圖。

圖2為圖1中的A向視圖。

圖3為圖2的剖視圖。

圖4為圖2的俯視圖。

圖5為左側模結構示意圖。

圖6為圖5的左視圖。

圖7為圖5的俯視圖。

圖8為右側模結構示意圖。

圖9為圖8的左視圖。

圖10為圖8的俯視圖。

圖11為帶中心裂紋片安裝縫的預制裂紋模塊結構示意圖。

圖12為圖11中的俯視圖。

圖13為帶多條直線裂紋片安裝縫的預制裂紋模塊結構示意圖。

圖14為帶邊裂紋安裝縫的預制裂紋模塊結構示意圖。