[發(fā)明專利]高精度巖石試樣預(yù)制三維單裂隙、多裂隙加工實(shí)驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710027573.7
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106872227B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐胡丹;朱明禮;朱珍德;王輝;任連偉;王云飛;孫輝;閆芙蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 南京先科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32285
• 代理人: 宋方園

本發(fā)明公開了一種高精度巖石試樣預(yù)制三維單裂隙、多裂隙加工實(shí)驗裝置，包括本體，在所述本體上安裝有固定塊，在固定塊上第一電機(jī)和導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌末端安裝有安裝塊，在安裝塊上設(shè)有凹槽，在凹槽內(nèi)安裝有可調(diào)速手持電磨具，可調(diào)速手持電磨具通過夾具夾持在凹槽內(nèi)，可調(diào)速手持電磨具上安裝有螺桿，螺桿的一端通過軸承安裝在安裝板上，螺桿上安裝有加工試樣的切片，軸承通過軸承端蓋限位，安裝板位于固定板內(nèi)，固定板固定在安裝臺上，安裝板沿固定板上下移動。本發(fā)明通過導(dǎo)軌和齒輪通過帶動切片移動，控制裂隙的加工深度，通過移動臺的移動，控制裂隙的加工長度，以及液壓桿的的工作，調(diào)整試樣的加工角度，使得加工的裂隙更符合實(shí)際裂隙的大小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高精度巖石試樣預(yù)制三維單裂隙、多裂隙加工實(shí)驗裝置，屬于巖石領(lǐng)域。

背景技術(shù)

巖體是一種多裂隙體，在荷載作用下，巖體中裂紋的相互作用及貫通是導(dǎo)致巖石的破裂與失穩(wěn)的原因。巖石無論發(fā)生剪切破壞還是整體破壞，其根源就是巖石內(nèi)部的各種大小各種角度的裂隙。巖石的破壞的宏細(xì)觀實(shí)驗是研究巖石中裂紋擴(kuò)展機(jī)理破壞特性的重要方法，也為本構(gòu)模型的創(chuàng)建提供原始數(shù)據(jù)和重要參數(shù)。在巖體斷裂損傷方面研究所用的實(shí)驗技術(shù)主要有模型實(shí)驗、聲發(fā)射技術(shù)、掃描電鏡技術(shù)和CT技術(shù)。國內(nèi)外學(xué)者對裂紋缺陷展開了大量試驗研究，取得了豐富的研究成果。

由于數(shù)學(xué)水平和試樣加工方法的限制，近些年來關(guān)于三維裂隙的研究進(jìn)展一直比較緩慢。裂紋擴(kuò)展的起始和裂紋擴(kuò)展的條件，一直是斷裂力學(xué)的主要研究內(nèi)容。為了研究和分析的簡便，前人往往在對巖體破裂的研究中，經(jīng)常把許多與實(shí)際巖體相關(guān)的三維信息簡化成二維模型。但是這種簡化的二維模型，并不能完整的發(fā)映出巖體的三維斷裂過程，必然對巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的準(zhǔn)確分析有所影響。并且，近些年關(guān)于三維裂隙試樣加工和擴(kuò)展的研究，采用較多的是模型材料，如，透明數(shù)值材料、PPMM材料、石膏等，和真實(shí)巖石材料有很大的差別。所以對巖體三維裂紋的研究更加接近巖體的實(shí)際破裂過程，也更具有工程實(shí)際意義。而精確加工含三維預(yù)制裂紋的巖石試樣是該項研究進(jìn)行的基礎(chǔ)。因此針對巖石材料含三維預(yù)制裂紋的試樣加工也越來越急迫。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種高精度巖石試樣預(yù)制三維單裂隙、多裂隙加工實(shí)驗裝置，獲取從試樣表面精確的加工真實(shí)巖石三維裂紋的試樣。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種高精度巖石試樣預(yù)制三維單裂隙、多裂隙加工實(shí)驗裝置，包括本體，在所述本體上安裝有固定塊，在固定塊上第一電機(jī)和導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌通過第一電機(jī)沿固定塊移動，在導(dǎo)軌末端安裝有安裝塊，在安裝塊上設(shè)有凹槽，在凹槽內(nèi)安裝有可調(diào)速手持電磨具，可調(diào)速手持電磨具通過夾具夾持在凹槽內(nèi)，可調(diào)速手持電磨具上安裝有螺桿，螺桿的一端通過軸承安裝在安裝板上，螺桿上安裝有加工試樣的切片，軸承通過軸承端蓋限位，安裝板位于固定板內(nèi)，固定板固定在安裝臺上，安裝板沿固定板上下移動；所述試樣位于支撐臺上，試樣的兩端均通過夾板夾持在支撐臺上，支撐臺下方設(shè)有四個對稱分布的液壓桿，液壓桿的端部與支撐臺活動連接，液壓桿固定在移動臺上，移動臺位于一對平行的滑動導(dǎo)軌上，移動臺通過移動裝置帶動在滑動導(dǎo)軌上移動。

作為優(yōu)選，所述固定板內(nèi)設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有一對燕尾槽，所述安裝板的兩側(cè)延伸有燕尾塊，燕尾塊沿燕尾槽移動，在安裝板上設(shè)有輪齒，在安裝臺內(nèi)安裝有第二電機(jī)，第二電機(jī)與齒輪連接，第二電機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動，從而通過齒輪帶動安裝板移動。

作為優(yōu)選，所述安裝臺上設(shè)有兩個安裝座，在安裝座上安裝有軸承，通過軸承安裝有一根螺紋軸，移動臺設(shè)有螺紋孔，螺紋軸與螺紋孔配合，通過螺紋軸的轉(zhuǎn)動帶動移動臺的運(yùn)動。

作為優(yōu)選，所述安裝臺上設(shè)有兩個安裝座，在安裝座上安裝有軸承，通過軸承安裝有一根螺紋軸，移動臺的下方固定安裝有連接板，連接板設(shè)有螺紋孔，螺紋軸與螺紋孔配合，通過螺紋軸的轉(zhuǎn)動帶動移動臺的運(yùn)動。

作為優(yōu)選，所述夾板通過螺栓與支撐臺連接。