[發明專利]室內光彈性襯砌模型多軸加載實驗系統及多軸加載機構

在審

• 申請號: 202011387593.3
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112414859A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 朱勇;李兆琛;周輝;李靜;張傳慶;胡大偉;楊凡杰;楊柳;涂洪亮;謝業統;江帥
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/04
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

本發明屬于光彈性實驗裝置技術領域，公開了一種室內光彈性襯砌模型多軸加載實驗系統及多軸加載機構；所述多軸加載機構包括：持力框架、加載組件、液壓油源以及電控系統；所述加載組件的數量為多個，所述多個加載組件分散布置在所述持力框架上；所述加載組件包括：壓力加載軸、壓力加載頭以及夾持件；所述壓力加載軸固定在所述持力框架上，且所述壓力加載軸與所述液壓油源相連，所述電控系統與所述液壓油源相連；所述壓力加載頭固定在所述壓力加載軸的動作端上，所述夾持件固定在所述壓力加載頭上；所述夾持件開設有適配試樣的型面。本發明提供的多軸加載機構能夠實現可靠的多軸異步加載，提升試驗全面性。

技術領域

本發明涉及光彈性實驗裝置技術領域，特別涉及一種室內光彈性襯砌模型多軸加載實驗系統及多軸加載機構。

背景技術

光彈儀主要利用光彈性材料的應力雙折射原理，通過起偏鏡和檢偏鏡形成平面偏振光場和圓偏振光場，使試件在不同應力狀態下呈現不同的等差線和等傾線圖案，再借助軟件分析試件不同部位的應力狀態，但現有光彈儀加載方式主要以單軸壓縮為主，局限性太大，無法滿足巖土工程等專業多向加載的實驗需要。巖土工程專業要求對加載方式更復雜且多樣化，特別是隧道圍巖壓力模擬，隧洞形式有馬蹄形、拱形等，各種洞型的不同部分比例尺寸也不盡相同，偏壓情況更是需要多種荷載組合加載的模式進行模擬，但現有加載裝置的加載截面要求相對較多，加載方式較為單一，觀測方式不直觀，而且對于襯砌應力反映不甚理想。

發明內容

本發明提供一種室內光彈性襯砌模型多軸加載實驗系統及多軸加載機構，解決現有技術中光彈性實驗中加載方式單一，局限性太大，無法滿足巖土工程多向加載的實驗需要的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種多軸加載機構，包括：持力框架、加載組件、液壓油源以及電控系統；

所述加載組件的數量為多個，所述多個加載組件分散布置在所述持力框架上；

所述加載組件包括：壓力加載軸、壓力加載頭以及夾持件；

所述壓力加載軸固定在所述持力框架上，且所述壓力加載軸與所述液壓油源相連，所述電控系統與所述液壓油源相連；

所述壓力加載頭固定在所述壓力加載軸的動作端上，所述夾持件固定在所述壓力加載頭上；

所述夾持件開設有適配試樣的型面。

進一步地，所述壓力加載頭通過開設在端面上的內螺紋孔槽與所述壓力加載軸的動作端螺接。

進一步地，所述夾持件包括：夾持片、夾持底座以及緊固件；

所述夾持片固定在所述夾持底座上，所述夾持片開設有適配試樣的型面；

所述夾持底座固定在所述壓力加載頭上，并通過所述緊固件鎖緊。

進一步地，所述夾持底座的端面上固定有彈性支撐件，所述彈性支撐件抵靠在所述壓力加載頭上；

所述緊固件為調節螺栓和鎖定螺母組；

所述夾持底座和所述壓力加載頭上分別開設有第一調整通孔和第二調整通孔，所述調節螺栓嵌于所述第一調整通孔和所述第二調整通孔，并分別于所述第一調整通孔和所述第二調整通孔兩側鎖定所述夾持底座和所述壓力加載頭。

進一步地，所述彈性支撐件包括：開設在所述夾持底座端面上的嵌槽以及置于所述嵌槽內的彈性簧片，所述彈性簧片抵靠在所述壓力加載頭上。

進一步地，所述夾持片上設置有應變片式壓力傳感器，所述應變片式壓力傳感器與所述電控系統相連。

進一步地，所述加載組件還包括：定位激光器；

所述定位激光器固定在所述持力框架上，所述壓力加載軸、所述壓力加載頭以及所述夾持件分別開設有定位孔。