专利名称：岩石动态拉伸加载试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于岩石力学试验技术领域，特别涉及一种岩石动态拉伸加载试验装置。
背景技术：
材料的抗拉强度一般通过拉伸试验测试。金属材料静态拉伸试验一般将试验材料加工成标准试件，如板状或圆柱状，试验时通过夹具对试样施加拉力，该试样对延性材料是可行的。但是对于岩石等脆性材料，直接拉伸试验中，由于岩样加工困难，试样没有统一规定。通常做法是将试样加工成哑铃状，试件两端用夹具夹，或用胶粘。由于这种哑铃状试件同样加工困难，加工成功率低。有的试验中也将岩样做成柱状试样，两端用帽状拉头，此方法在静态直接拉伸试验中使用。但由于帽状拉头尺寸大，使得整个试验夹具大而重，试验过程中操作极不方便。同时，在动态试验中，由于试验夹具大而重，因应力波和夹具的惯性力造成试样实际受力与测力柱所测力在幅值和相位上的差异，极大地影响试验结果的准确性，因此，目前还未有较好适用于岩石动态直接拉伸试验所用的加载装置。
另外，由于未能解决夹具问题，侧压下的脆性材料动态直接拉伸试验无法实施。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种岩石动态拉伸加载试验装置，该装置结构简单，拉头与岩样采用超强胶粘结，操作方便，拉伸强度高，解决了侧压试验的问题。
为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术措施本加载装置摒弃传统的夹具加载，而采用粘结在岩样两端的拉头施加拉力，拉头与岩样选用RDT-10000超强胶粘结，此胶拉伸强度可达20MPa，其强度高于绝大多数岩石的抗拉强度。因此可将岩样做成方柱体，并与岩石岩样截面相同的拉头直接粘接，这样岩样加工简单，拉头小巧，整套夹具均可做到小而轻，满足动力试验要求。另外，为满足侧压试验要求，该装置一侧安装一台小千斤顶，通过侧向加压板对岩样施加侧压力。将长方体岩样1用高强胶粘结在试件上下拉头2-1、2-2上，上下拉头2-1、2-2各装上下拉轴3-1、3-2，并按十字形布置，可以取到万向接头作用，使得岩样受拉时受力均匀。上下拉轴3-1、3-2放入交叉相扣的拉压转换器4端头槽中，可在动载机上进行动态直接拉伸加载。侧向用一小型千斤顶5顶住岩样1两侧的加压块6施加静态侧压。千斤顶5和侧压块6通过承载板7、承载螺杆8以及螺帽9连接。安装时可通过调节器10调整安装位置，使侧向加载块对准岩石试样，调节架上还装有橡胶垫，可起到动力加载试验时的减振作用。
由于拉伸装置体积小，侧向加载装置也小。试验时，在试件两侧向加压板与试件间涂上高级黄油，使摩擦大大降低，消除了侧向加压装置作用在试件上的惯性力。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果1、本装置可以采用长方体试样，而长方体试样易于加工，降低了试验成本；2、加载装置与试样通过高强度胶粘结，便捷易行，另外，动态拉伸时消除因夹具影响造成的实际受力与测力柱所测力在幅值和相位上的差异，提高了试验结果的准确性；3、通过拉压转换装置直接对拉轴施加压力使试样获得拉力，因而不需要专门的压力机，普通压力机即可实施动态拉伸试验；4、可以进行侧压下的动态拉伸试验，扩大了应用范围。
图1为一种岩石动态拉伸加载试验装置结构示意图。
其中1-岩样，2-1-上拉头，2-2-下拉头，3-1-上拉轴，3-2-下拉轴，4-拉压转换器，5-千斤顶，6-加压块，7-承载板，8-承载螺杆，9-螺帽，10-调节器，11-垫块，12-底板，13-支撑架。
具体实施方式
加载装置将支撑架13通过螺栓与底板12连接，千斤顶5通过调节器10、承载板7、承载螺杆8以及螺帽9与底板12连接。加压块6通过螺栓与承载板7连接。
试验时，将长方体岩样1用高强胶粘结在试件上下拉头2-1、2-2上，上下拉头各装上下拉轴3-1，3-2，并将上拉头2-1的拉轴3-1搁置于垫块11的V形槽中，拉压转换器4的端头槽放入下拉头2-2的下拉轴3-2上，可在动载机上进行动态直接拉伸加载。上拉轴3-1和下拉轴3-2按十字形布置。
若考虑侧向压力，则在岩样1侧向用一小型千斤顶5顶住岩样1两侧的加压块6施加静态侧压。安装时可通过调节器10调整安装位置，使侧向加载块对准岩石岩样1，调节架上还装有橡胶垫，可起到动力加载试验时的减振作用。
权利要求1.一种岩石动态拉伸加载试验装置，它包括拉伸装置(4)，千斤顶(5)，其特征在于岩样(1)用胶粘结在试件上下拉头(2-1、2-2)上，上下拉头(2-1、2-2)各装上下拉轴(3-1、3-2)，上下拉轴(3-1、3-2)放入交叉相扣的拉压转换器(4)端头槽中，千斤顶(5)和加压块(6)通过承载板(7)、承载螺杆(8)以及螺帽(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种岩石动态拉伸加载试验装置，其特征在于岩样(1)为长方体，岩样(1)与加载装置的连接采用胶粘结。
3.根据权利要求1所述的一种岩石动态拉伸加载试验装置，其特征在于上下拉头(2-1、2-2)的拉轴各装上下拉轴(3-1、3-2)，并将上拉头(2.1)的拉轴(3-1)搁置垫块(11)的V形槽中，拉压转换器(4)的端头槽放入下拉头(2-2)的拉轴(3-2)上。
4.根据权利要求1所述的一种岩石动态拉伸加载试验装置，其特征在于上拉轴(3-1)和下拉轴(3-2)按十字形布置。
专利摘要本实用新型公开了一种岩石动态拉伸加载试验装置，它包括拉伸装置、侧压施加装置，岩样用胶粘结在试件上下拉头上，上下接头各装上下拉轴，并按十字形布置，上下拉轴放入交叉相扣的拉压转换器端头槽中，千斤顶和加压块通过承载板、承载螺杆以及螺帽连接，岩样为长方体，岩样与加载装置的连接采用胶粘结，上下拉砂的拉轴各装上下拉轴，并将上拉头的拉轴搁置垫块的V形槽中，拉压转换器的端头槽放入下拉头的拉轴上。该装置结构简单，操作方便，易于加工，成本低，试验结果可靠性高，应用范围广。
文档编号G01N3/08GK2884182SQ200620095188
公开日2007年3月28日 申请日期2006年1月26日 优先权日2006年1月26日
发明者周青春, 李海波, 刘远惠, 李俊如 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所