[實用新型]圓孔內壁環(huán)向應變計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520969759.0
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN205192426U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 周輝;姜玥;盧景景;胡大偉;張傳慶;高陽;陳珺
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 周宗貴

技術領域

本實用新型涉及巖石變形測量，具體是指一種圓孔內壁環(huán)向應變計。

背景技術

隨著工程建設的復雜程度不斷加大，為了更好地了解現(xiàn)場巖體的力學性質，需要對巖巖石進行室內力學試驗研究以獲取復雜應力作用下巖石的強度、變形和破壞形態(tài)。避免因巖石的變形破壞造成重大的工程事故。

工程巖體現(xiàn)場開挖過程中巖體內部的應力狀態(tài)極為復雜，表現(xiàn)為：應力主軸方向不變情況下主應力大小變化、主應力大小不變情況下應力主軸旋轉、應力主軸方向旋轉及主應力大小變化。從宏觀角度考慮，上述應力狀態(tài)的改變會導致巖體產生塑性變形，彈性參數(shù)和強度參數(shù)發(fā)生改變；從微觀角度考慮，巖體內部有微裂隙產生、貫通和擴展。

目前，依據空心圓柱形試樣的受力特點，巖土工程技術領域已開發(fā)出適用于土試樣以及巖石試樣的空心圓柱扭剪儀，可以實現(xiàn)應力主軸旋轉等復雜的應力路徑。針對巖石空心圓柱扭剪儀，應變測量目前主要采用在巖石試樣表面粘貼應變片的方式，該種方式主要存在以下缺點：1)加工巖石試樣過程中，內孔的內壁不光滑，有鉆紋，應變片不能與巖石試樣內壁進行很好的貼合；2)用于試驗的巖石試樣尺寸較小，在巖石試樣內孔中粘貼應變片的工作空間小，很難控制應變片的粘貼位置，致使測得的應變產生誤差；3)應變片很脆弱，在后期巖石試樣制備過程中易損壞，而一旦發(fā)生損壞，就只能放棄該位置的數(shù)據采集，致使得到的數(shù)據不完整；4)應變片測得的數(shù)據只能反映粘貼區(qū)域局部的變形，具有局限性。

應變片法精度和可靠性不高，操作麻煩，造成試驗數(shù)據采集受限，影響試驗結果的分析。

發(fā)明內容

本實用新型的目的就是要提供一種圓孔內壁環(huán)向應變計，通過與圓孔內壁貼合的剛環(huán)將圓孔內壁的變形傳遞到第一鋼片的螺絲上，從而使螺絲的端頭給第二鋼片的一端施加壓力，由于第二鋼片的另一端固定，使得第二鋼片發(fā)生變形，這樣可以實現(xiàn)將圓孔內壁的變形成倍地放大到電阻片所在的位置上。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設計的一種圓孔內壁環(huán)向應變計，用于放置在圓孔內測量圓孔內壁的變形，它包括剛環(huán)，所述剛環(huán)上開設有一個開口，所述剛環(huán)內設有平行布置的第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架的一端分別固定在開口處，所述第一支架、第二支架與剛環(huán)為一體結構；還包括第一鋼片和應變式傳感器，所述應變式傳感器包括第二鋼片和電阻片，所述第二鋼片上開設有凹槽，所述電阻片貼在凹槽的底部，電阻片連接的電纜從圓孔內引出；所述第一鋼片的一端與第一支架的另一端固定連接，所述第一鋼片的另一端設有貫穿第一鋼片的螺絲，所述螺絲的端頭與第二鋼片的一端抵觸，所述第二鋼片的另一端固定在第二支架的另一端，所述第一鋼片和第二鋼片呈水平布置。

優(yōu)選地，所述電阻片靠近第二鋼片的另一端，遠離第二鋼片的一端。

進一步地，所述第一鋼片的一端通過銷軸與第一支架的另一端固定連接，所述第二鋼片的另一端通過銷軸與第二支架的另一端固定連接。

再進一步地，所述第一支架和第二支架的兩端平齊。

更進一步地，所述第一鋼片的另一端與第二鋼片的一端平齊。

本實用新型的優(yōu)點在于：

其一，本實用新型通過與圓孔內壁貼合的剛環(huán)將圓孔內壁的變形傳遞到第一鋼片的螺絲上，從而使螺絲的端頭給第二鋼片的一端施加壓力，由于第二鋼片的另一端固定，使得第二鋼片發(fā)生變形，這樣可以實現(xiàn)將圓孔內壁的變形成倍地放大到電阻片所在的位置上。

其二，本實用新型的第二鋼片在電阻片位置對應的鋼片厚度小于其它位置對應的鋼片厚度，這使得第二鋼片發(fā)生變形主要集中在電阻片對應的鋼片位置上，使得整個應變計靈敏度高。

其三，本實用新型設計合理，結構簡單，靈敏度高，穩(wěn)定性好，適用于內孔的應變測量。

附圖說明

圖1為一種圓孔內壁環(huán)向應變計的結構示意圖；

圖2為圖1沿A-A方向的剖面示意圖；

圖3為本實用新型剛環(huán)內的結構示意圖。

圖中：剛環(huán)1；開口1.1；第一支架2(其中：第一銷軸2.1)；第二支架3(其中：第二銷軸3.1)；第一鋼片4；螺絲4.1；應變式傳感器5(其中：第二鋼片5.1，電阻片5.2，凹槽5.11)；電纜6。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述，但該實施例不應該理解為對本實用新型的限制。