[实用新型]一种带动力局部载荷作用的岩石强度测试系统

说明书

本实用新型涉及一种带动力局部载荷作用的岩石强度测试系统，与常规的岩石强度测试系统相比，效果极为明显。本实用新型满足轴向荷载保持一定水平，利用动载局部作用杆对岩石试样进行轴向的动力局部作用，从而提高对岩石力学强度的研究水平。本实用新型满足常规岩石强度测试系统同步施加高频率的动力局部荷载的要求，并且可以实现动力局部荷载及围压同步加载伺服控制、试验数据自动采集。本实用新型稳定、可靠性较高，值得在进行深部岩石力学性质研究的实验室中推广应用。

技术领域

本实用新型涉及岩石或者砼的力学性能的测试技术，更具体地说，涉及一种带动力局部载荷作用的岩石强度测试系统。

背景技术

岩石作为构成地壳的主要物质之一，与当前的地下工程、水力工程及重大深部工程建设密切相关。进行岩石的力学特性以及破坏特性的研究，了解岩石材料的特征，有助于指导工程实际建设。而岩石力学强度是岩石材料一项最基本的性质，研究岩石力学强度，不断改进研究岩石力学的技术手段，对于促进岩石力学的发展有重大意义。

深部岩体的开采与利用常涉及到强烈的地质作用，强烈的动力作用会破坏矿产资源所处的应力环境，影响深部岩体的物理力学特性以及稳定性。动荷载作用下的岩土本身积聚的高应力能量释放常引发重大的灾害。因此，研究动荷载状态下的岩石的变形破坏及力学特性具有重大意义。

现有技术中常用的岩石强度测试系统主要由轴压系统、围压系统和控制系统组成，工作原理是通过轴向系统对试样施加轴向压力，通过压力室对试样施加围压，同时通过控制系统使试样的上、下端面移动，进而模拟出处岩石试样在各种复杂工况下的力学特性及破坏模式。

现有技术的岩石强度测试系统虽然可以模拟出不同工况下的岩石破坏特性，但是没有考虑围压和动荷载两者协同作用对岩石的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带动力局部载荷作用的岩石强度测试系统，满足轴向荷载保持一定水平，利用动载局部作用杆对岩石试样进行轴向的动力局部作用，从而提高对岩石力学强度的研究水平。

本实用新型的技术方案如下：

一种带动力局部载荷作用的岩石强度测试系统，包括主加载框架、轴压系统、动载局部作用围压系统，动载局部作用围压系统设置有动载局部作用压力室、动载局部作用杆，动载局部作用压力室包括压力室主体、橡皮套筒、上压块、下压块，橡皮套筒设置于压力室主体的内壁，与压力室主体围成油压腔，压力室主体开设有与油压腔相通的进油口，岩石试样设置在橡皮套筒内，上压块、下压块分别从压力室主体的上端、下端穿入，与岩石试样的上表面、下表面相抵；动载局部作用杆的一端与轴压系统连接，另一端与上压块连接，轴压系统通过动载局部作用杆向岩石试样施加动力局部载荷。

作为优选，压力室主体包括压力室套筒、压力室上盖、压力室下盖，压力室上盖、压力室下盖分别密封设置于压力室套筒的上端开口与下端开口；压力室上盖、压力室下盖分别开设有通孔，上压块、下压块分别从压力室上盖、压力室下盖的通孔穿入。

作为优选，轴压系统包括加载顶油缸、加载底油缸、位移传感器、动载力传感器，加载顶油缸设置在主加载框架顶部，加载底油缸设置在主加载框架的底座上，位于动载局部作用压力室的下方，位移传感器设置于动载顶油缸上，用于采集轴向位移数据，动载力传感器设置于加载顶油缸的输出端，用于采集动力局部荷载的大小。

作为优选，动载局部作用围压系统包括动载局部作用加载框架、动载局部作用压力室、动载局部作用杆、负荷传感器，动载局部作用加载框架安装于加载顶油缸的输出端，动载局部作用杆穿设于动载局部作用加载框架，一端与加载顶油缸的输出端连接，另一端与上压块连接，负荷传感器设置于动载局部作用加载框架下表面，用于采集轴向荷载数据。