[发明专利]一种磁悬浮式土体Ⅱ型断裂装置

权利要求书

1.一种磁悬浮式土体Ⅱ型断裂装置，其特征在于：包括土体试样、试验平台、磁悬浮装置、阻拦器、推拉动力装置、数据采集装置和矫正板；

土体试样预制两条等长度的预制裂缝；

磁悬浮装置包括三个磁悬浮平台和三个磁悬浮支座；

三个磁悬浮支座均包括T型支架，T型支架包括T型横板和T型竖板；三个磁悬浮支座平行并列且等距摆放，且每个磁悬浮支座的T型竖板底端均固定安装在试验平台上；每个T型横板的两个外侧端上均安装有水平磁铁，位于T型竖板两侧的T型横板底部对称布设有垂直磁铁；

三个磁悬浮平台均为C型平台，分别套设在三个磁悬浮支座外周；每个磁悬浮平台的C型内腔中设置有两个水平电磁线圈和两个垂直电磁线圈，其中，水平电磁线圈与水平磁铁位置相对应，通电后形成磁场与水平磁铁产生水平方向的电磁力，避免磁悬浮平台的晃动；垂直电磁线圈与垂直磁铁位置相对应，通电后形成磁场与垂直磁铁产生垂直方向的电磁力，用来使磁悬浮平台脱离T型支架并悬浮；位于中部的磁悬浮支座的长度大于套装在其外侧的磁悬浮平台的长度；在相同电流的通入下三个磁悬浮平台悬浮后上表面同高，用于支撑土体试样；相邻两个磁悬浮平台之间均具有间隔缝隙，间隔缝隙与土体试样上的预制裂缝位置相对应；

阻拦器有两个，安装在与两个外侧磁悬浮支座后端部相对应的试验平台上；

推拉动力装置包括动力板，动力板与位于中部磁悬浮平台正上方土体试样的前端部位置相对应；

数据采集装置包括应力传感器和位移传感器，分别用于采集动力板推动过程中的应力和位移；

两块矫正板均与磁悬浮支座长度方向相平行，用于对试样的左右侧向位移进行限位阻挡；

使用磁悬浮平台和磁悬浮支座，通过通电线圈产生磁场，利用同性相斥异性相吸的原理，实现磁悬浮效应，使托起土体试样的磁悬浮平台与试验平台完全分离，不仅完全消除土体试样下侧的摩擦力，还能限制磁悬浮平台的运动方式，使之只能沿磁悬浮支座长度方向滑动，防止其在试验中晃动对试验结果的影响；

土体试样上有两条预制裂缝，裂缝深入土体试样总长设定的距离，不管土体试样的尺寸如何变化，其中部的两条预制裂缝式中与两个磁悬浮平台中的空隙对齐，能对不同尺寸的土体试样进行试验；

矫正板抵在试样左右两侧，使试样受到一对剪切力的作用时，防止试样裂缝尖端向裂缝两侧开裂，试样在裂缝处向两侧分开的情况，避免断裂方式从Ⅱ型断裂向Ⅰ—Ⅱ型混合断裂发展，甚至转变为Ⅰ型断裂，实现纯Ⅱ型断裂。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮式土体Ⅱ型断裂装置，其特征在于：每个阻拦器均包括固定座、控制器、伸缩杆和阻拦板；固定座安装在试验平台上，控制器安装在固定座上，控制器通过伸缩杆与阻拦板相连接，控制阻拦板沿着磁悬浮平台长度方向伸缩，阻拦板的底部高度不低于磁悬浮平台的顶面高度，且两块阻拦板下边缘与外侧两个磁悬浮平台上边缘齐平。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮式土体Ⅱ型断裂装置，其特征在于：固定座呈L型，其L型竖板抵靠在对应外侧磁悬浮支座后端部；L型竖板的顶面高度与磁悬浮平台悬浮后高度相同。

4.根据权利要求1所述的磁悬浮式土体Ⅱ型断裂装置，其特征在于：数据采集装置还包括安装在试验平台上的位置传感器持力架、收集器和传输线，收集器通过传输线分别与应力传感器和位移传感器相连接。

5.根据权利要求1所述的磁悬浮式土体Ⅱ型断裂装置，其特征在于：推拉动力装置还包括动力杆与安装在试验平台上的推力动力源，推力动力源的输出端与应力传感器相连接，应力传感器与动力杆相连接，动力杆与动力板相连接。