[發明專利]一種非接觸式多功能加載裝置

在審

• 申請號: 201810557168.0
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108956289A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 鄧華鋒;王偉;張吟釵;支永艷;段玲玲;潘登
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

一種非接觸多功能加載裝置，包括骨架，在所述骨架上端設有加載裝置，所述加載裝置加載端設在電磁加載部件，在所述骨架下端設有巖樣裝載部件，巖樣設置在巖樣裝載部件內，電磁加載部件對巖樣裝載部件內的巖樣進行非接觸加載；電磁加載部件包括套設在加載端的勵磁線圈及與所述勵磁線圈連接頻率放大器的接線柱；巖樣裝載部件包括承壓臺及設在所述承壓臺上的密閉箱，巖樣放置密閉箱底板的放置臺上，永久磁鐵塊居中放置在巖樣上表面；電磁感應器設置在加載裝置加載端上。本發明的優點是，實現復雜環境條件下巖樣多種荷載的施加，如單軸壓縮、單軸循環加卸載等。

技術領域

本發明涉及巖土工程領域，尤其是一種可用于在復雜環境下對巖樣實施循環荷載的非接觸式加載裝置。

背景技術

為了研究自然條件下巖體的物理力學性質，常需要對巖體所處的自然環境進行模擬，現場原位試驗雖能較好的還原其所處的環境，但在實施過程中難度較大，一些因素無法控制，因此需要在實驗室內對巖體所處的環境進行模擬。工程實踐表明，在巖體施工和建筑運營過程中，巖體通常處于反復加卸載的動態變化過程，如邊坡和隧洞工程的開挖施工，公路和鐵路的基礎，以及庫岸邊坡巖體在庫水周期循環的過程。巖體的變形、力學特性與巖體的受力狀態密切相關。因此，巖體在周期性荷載作用下一直是國內外學者中點研究對象。

目前的實驗室內一些巖體加載設備，多采用千斤頂、彈簧等接觸式裝置，在實際情況中由于壓力保持、金屬疲勞、復雜環境下金屬銹蝕以及加載裝置與巖樣接觸面的影響這些因素難以控制，對試驗影響較大。因此，需對原有的加載方式進行改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種非接觸多功能加載裝置，實現復雜環境條件下巖樣多種荷載的施加，如單軸壓縮、單軸循環加卸載等。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種非接觸多功能加載裝置，包括骨架，在所述骨架上端設有加載裝置，所述加載裝置加載端設在電磁加載部件，在所述骨架下端設有巖樣裝載部件，巖樣設置在巖樣裝載部件內，電磁加載部件對巖樣裝載部件內的巖樣進行非接觸加載；

所述電磁加載部件包括套設在加載端的勵磁線圈及與所述勵磁線圈連接頻率放大器的接線柱；

所述巖樣裝載部件包括承壓臺及設在所述承壓臺上的密閉箱，巖樣放置在密閉箱底板的放置臺上，永久磁鐵塊居中放置在巖樣上表面；

電磁感應器設置在加載裝置加載端上。

進一步講，所述加載裝置包括一級活塞、二級活塞、三級活塞，所述一級活塞連接在骨架上端，二級活塞與一級活塞動力輸出端連接，三級活塞與二級活塞動力輸出端連接；

所述勵磁線圈套設在三級活塞上。

進一步講，所述永久磁鐵塊上表面為N級。

進一步講，所述承壓臺和密閉箱底部成中部凸起狀，密閉箱底板的放置臺與承壓臺配套設置。

進一步講，所述頻率放大器一端通過電線與勵磁線圈相連，另一端通過USB接線與電腦相連。

進一步講，所述加載裝置與承壓臺的中心線在同一軸線上。

進一步講，所述密閉箱內壁設有換熱管，換熱管通過加電控泵與熱源箱連接。

本發明提供的非接觸式多功能加載裝置，采用電磁加載的方式，給巖樣施加應力，通過頻率放大器控制勵磁線圈中電流的大小以及頻率來控制磁力的大小，從而對巖樣施加不同的應力。加卸載過程簡便快捷，并且可以通過控制電流頻率的大小來實現不同頻率的加卸載過程。裝置結構簡單，加載方式變成非接觸式，整個操作可通過外部計算機控制。同時本發明還適用于不同環境下巖樣的加卸載過程，如后文所述。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本發明的正視圖。