[發明專利]一種帶自動糾偏裝置的巖石拉伸試驗儀

在審

• 申請號: 201610043973.2
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105486582A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 葛云峰;李偉;唐輝明;王亮清;吳濤;夏丁
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 劉榮;周宗貴

技術領域

本發明涉及一種巖石拉伸試驗儀，屬于固體材料的測量與測試技術領域。

背景技術

巖體在單向拉伸時能承受的最大拉應力，稱為單軸抗拉強度，簡稱抗拉強度。盡管 在工程實踐應用中，通常拉應力很少出現，但拉應力造成的破壞依舊是工程材料領域及 自然界巖體的主要破壞形式之一，而且巖石抗拉強度相對較低，壓縮強度約為10～30 倍的抗拉強度。因此，抗拉強度是巖體力學中一個重要的指標，抗拉強度在巖體強度準 則的建立，強度包絡線的確定以及選擇建筑石材中都是非常重要的參數之一。開展巖體 的抗拉強度研究具有重大意義。

目前，在技術層面上對巖石抗拉強度的測定主要采用間接測定法和直接測定法兩 種。其中，間接測定法包括劈裂法，點荷載法等，這些方法主要是利用巖石的抗壓強度 間接反映其抗拉強度，但是對巖石的抗拉強度起決定性作用的是巖石本身性質方面的因 素，諸如礦物成分、粒間連接、孔隙及裂隙等，且抗壓荷載與抗拉載荷受力方式具有本 質區別，因此間接測定法存在諸多弊端，會產生較大誤差。

國內長江科學研究院率先使用的帶有球形座的套帽式裝置一直作為相關試驗規范 中推薦的巖石直接拉伸裝置，然而，在試驗中不難發現，該裝置轉動靈活度不夠，很難 避免偏心拉應。發明專利“一種進行巖石直接拉伸強度及變形測量的系統及方法”(專 利號：Zl201310697933.6)公開了一種巖石直接拉伸強度及變形測量的方法，該方法需 對巖樣進行切縫，巖樣屬硬脆性材料對其進行精密加工較為困難。

因此，如何精確快捷地測定巖石直接拉伸強度一直是巖石力學及其工程地質領域中 的研究熱點問題，得到了學者及工程人員的普遍關注。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，并提供一種帶自動糾偏裝置的巖石拉伸試 驗儀，該巖石拉伸試驗儀在受力后可以通過力分解原理使拉伸裝置始終處于垂直對中拉 應力狀態，很好地解決偏心拉應力問題。

實現本發明目的所采用的技術方案為，一種帶自動糾偏裝置的巖石拉伸試驗儀，至 少包括上拉伸單元和下拉伸單元，巖樣固定于上拉伸單元與下拉伸單元之間，所述巖石 拉伸試驗儀為上下對稱結構，上拉伸單元與下拉伸單元均由沿巖樣軸向順序連接的夾持 部、自動糾偏裝置和巖樣固定部構成；所述自動糾偏裝置包括沿巖樣軸向順序安裝的上 連接部、立方體核和下連接部，上連接部與下連接部相對的表面上均設有兩個對稱分布 的支撐耳，四個支撐耳通過銷軸與立方體核的四個側面鉸接，位于同一連接部上的兩個 支撐耳鉸接于立方體核的兩相對側面上；所述夾持部呈柱狀，其上開設有2條以上相互 平行的環形凹槽；所述巖樣固定部的端部設有黏結槽，黏結槽的槽深為巖樣高度的 0.03～0.05倍，巖樣固定于黏結槽中。

所述上連接部為階梯軸，其軸徑突變處圓弧過渡，兩個支撐耳沿上連接部軸向固定 于上連接部大軸段的端面上，上連接部的小軸段上開設有2條以上相互平行的環形凹槽， 上連接部的小軸段構成巖石拉伸試驗儀的夾持部。

所述環形凹槽的凹槽截面呈圓弧狀。

所述下連接部的下部開設有開口朝下的黏結槽，下連接部的下部構成巖石拉伸試驗 儀的巖樣固定部。

所述立方體核為棱邊圓弧過渡的正方體。