[发明专利]一种测量岩土材料侧压力系数及泊松比的装置

说明书

技术领域

本发明主要用于岩土材料试验中测量岩土材料的侧压力系数和泊松比，是一种新型的仪器和测量装置，并且极大地提高了测量结果的精准度。

背景技术

泊松比是反映材料弹性特性的一个常数，是指材料在单向受压(或受拉)时，径向应变与轴向应变的绝对值的比值，通常用于工程部件的数值压力分析。常用的测量方法是通过在试样上粘贴电阻应变片的方式测量其泊松比，但此方法测量的变形范围有限，并且试样附加了粘贴片的刚度，会引起一定的误差,与此同时土体压缩过程变形相对较大，应变片易脱落，产生较大变形，不能二次使用。该新型快速测量岩土材料的侧压力系数及泊松比装置很好的克服了这些缺点，操作简单，便捷，并且误差极小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种新型、简易的装置来测量岩土材料的侧压力系数和泊松比，用简单的操作获得理想的结果。

为实现上述目的，本发明可采取技术方案如下：

一种测量岩土材料侧压力系数及泊松比的装置，由限位支架、钢环、液压囊、止水阀、限位板、液压表、下压板、上压板，底座构成。所述底座的左、右部分别对称安装有限位支架，所述左限位支架、右限位支架结构相同，所述底座的中部安装下压板，下压板的高度略高出底座，所述钢环固定在左右限位支架上，且底部高度平行与下压板，所述液压囊黏贴在钢环内部，底部连接有注水口，所述止水阀安装在注水口，控制水的进入；液压囊上部有出水口，用导管连接，导管的另一端连接液压表，液压表压力的变化，即岩土体材料围压变化，所述限位板安装在限位支架的上部，起到对上压板的一个位移限定，所述上压板连接于压力机，上压板对被测量岩土材料提供轴向的压力。

本发明的理论原理为：在有侧限压缩岩土材料的条件下，围压σ_x＝σ_y，无侧向变形，即ε_x＝ε_y＝0，带入广义胡克定律：

ϵx=1E[σx-ν(σy+σz)]]]>

ϵy=1E[σy-ν(σx+σz)]]]>

即：

σ_x-ν(σ_x+σ_z)＝0

可得侧压力系数与泊松比ν的关系：

ξ=σxσz=ν1-ν]]>

即: