[實用新型]一種光彈試驗裝置

有效

• 申請號: 201720385379.1
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN206710044U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 檀俊坤;郭佳奇
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種光彈試驗三方向均布力加載裝置，特別涉及平面光彈試驗中面力模擬地應力的加載。

背景技術

光測彈性學方法(photoelasticity)，簡稱光彈性法，是將光學和力學緊密結合進行應力分析的一種試驗技術，采用具有雙折射性能的透明材料制作出和被研究對象形狀幾何相似的模型，并使模型受力情況與被研究對象的荷載相似，將受力后的模型置于偏振光場之中，即可以顯示所形成的與應力場有關的干涉條紋圖像，形成的這些條紋圖像與模型內部各點的應力及受力模型的邊界有關，根據光彈性原理，便可以求出模型的內部和表面的各點應力方向、大小。

光彈性法從1816年布儒斯特(Devid Brewster)發現透明非晶體材料的人工雙折射現象算起，至今已有200年的歷史。隨著經濟的發展，光彈性法已經成為一門成熟的實驗技術，廣泛用于機械設計、水利工程建筑、橋梁工程、房屋建造等許多領域，在建立設計準則、提高工程可靠性，減輕重量、降低成本等方面也積累了許多經驗。光彈性技術仍在不斷發展，用它來研究工程結構的熱應力、動態應力、彈塑性應力等問題，都已取得成效，光彈性法在土木工程領域的應用，為該領域提供了一種迅速、準確，經濟、有效的應力分析方法，其主要特點是直觀性強，可以得到全場信息。通過光彈試驗，可以直接測定那些形狀及受力復雜的構件的應力，不僅可以準確的分析平面問題，而且能夠有效解決三維問題，同時也能迅速、準確地找到應力集中部位，確定構件的應力集中系數，為優化結構設計，提高結構性能提供試驗依據。

隨著煤礦開采深度、廣度和強度的不斷增加，深部高應力巷道圍巖變形增大，支護成本成倍增加。深部巷道大變形的穩定及控制，已成為深部煤炭資源開發面臨的難題之一。根據工程經驗總結出的現代支護理念認為：巷道的穩定性控制應適當允許圍巖變形，并充分提高和發揮圍巖自身承載力，與支護結構共同形成互相協調、互相作用的支承系統；該支護理念已被廣泛接受，并提出了一次支護(錨桿+噴層)-可縮層(泡沫塑料等可縮材料)-二次支護(鋼筋混凝土結構層、錨索、注漿、U型鋼、W鋼帶等)等支護結構形式，對于解決深部巷道圍巖穩定性問題具有較明顯的效果。對于這種復合支護體系中各結構單元或部分組合單元的作用，國內外做過大量的物理、數值和理論研究，但目前還沒有對這種復合支護體系整體耦合作用進行研究。

提供一種能夠利用帶底拱巷道斷面的平面光彈模型來研究巷道的平面應變問題，并設計光彈試驗所需的三方向力加載裝置，實現了對較大平面光彈模型外圍進行均布力加載，達到模擬地應力的目的，已經是一個急需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種光彈試驗裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種光彈試驗裝置，其特征在于：包括底座，所述底座上側設置有支撐框架，支撐框架一側設置有錄像裝置，所述錄像裝置固定在支架上端，支架下端固定在底座上側，所述支撐框架為矩形框架，包括框架下梁，與框架下梁平行設置的框架上梁，以及分別設置在框架下梁與框架上梁兩端，且與框架下梁與框架上梁垂直固定連接的框架支柱，兩個所述框架支柱之間設置有兩個水平加荷板，水平加荷板能夠沿框架上梁方向左右移動，且水平加荷板上端與框架上梁垂直連接，下端與框架下梁垂直連接，兩個所述水平加荷板之間設置有豎向加荷板，所述豎向加荷板能夠沿水平加荷板上下移動，所述水平加荷板與水平加力裝置的一端連接，水平加力裝置的另一端與框架支柱連接，所述豎向加荷板與豎向加力結構的一端連接，豎向加力裝置的另一端與框架上梁連接。

優選地，所述框架下梁設置有下滑軌，框架下梁上側設置有下滑動卡槽與模板下卡槽，所述框架上梁設置有上滑軌，框架上梁下側設置有加荷板上滑動卡槽，所述上滑軌與下滑軌均為貫穿支撐框架前后面的直槽口結構，所述框架支柱設置有由支撐框架內側向外側貫穿的支柱直槽口。

優選地，所述水平加荷板包括兩個支撐板，兩個支撐板之間設置有卡板，卡板兩端設有插孔，支撐板設置有與卡板位置對應的插孔，兩者通過插栓插接，所述卡板內側設置有卡槽，所述支撐板設置有豎向直槽口，豎向直槽口位于卡板外側，支撐板兩端設置有定位插孔。

優選地，支撐板兩端分別滑動插接在上滑動卡槽、下滑動卡槽內，支撐板通過兩端定位插孔與上滑軌、下滑軌滑動插接。

優選地，所述豎向加荷板設置有橫向直槽口，所述豎向加荷板下側設置有模板上卡槽。

優選地，所述支架包括倒V形支腿，倒V形支腿與伸縮套管固定連接，伸縮套管與伸縮桿滑動插接。