[实用新型]一种实现冻融与动力扰动耦合作用的试验装置

说明书

本实用新型公开了一种实现冻融与动力扰动耦合作用的试验装置，包括冻融试验箱，所述冻融试验箱相对的两侧壁上对称设有导向通孔，所述导向通孔中匹配设有应力波传导杆，所述冻融试验箱内位于两根所述应力波传导杆之间设有试样，所述冻融试验箱的外侧还设有对所述应力波传导杆施加冲击载荷的摆锤。该试验装置在岩石试样经历循环冻融的同时，可以对其施加动力扰动，可以研究岩石试样在冻融与动力扰动耦合作用下的损伤演化规律，从而更好的指导工程实践。

技术领域

本实用新型涉及一种岩石试样加载装置，尤其涉及一种实现冻融与动力扰动耦合作用的试验装置。

背景技术

针对建立在西部寒区的岩土工程，因寒区昼夜及季节性温度交替变化，且其温差较大，对岩石性质的劣化具有严重影响，研究岩石在冻融条件下的性质变化对于工程的安全稳定具有重要作用。目前已经生产出许多模拟冻融条件的实验设备，学者们运用这些设备开展了冻融条件下岩石性质的损伤劣化研究，然而在实际的工程现场，岩体的损伤劣化往往是由多种因素造成的，岩体在受到冻融作用的同时不可避免的会受到爆破震动、地震、滑坡等动力扰动，因此需要一种能够同时模拟冻融与动力扰动的实验设备。

一些学者提出运用冻融试验机和霍普金森杆来模拟冻融与动力扰动耦合的条件，即岩石试样在经历一定次数冻融循环之后将其取出进行动态冲击，然后再进行冻融，如此循环往复，这种方法不仅费时费力，而且其模拟条件与实际现场差别较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种实现冻融与动力扰动耦合作用的试验装置，在岩石试样经历循环冻融的同时，可以对其施加动力扰动，可以研究岩石试样在冻融与动力扰动耦合作用下的损伤演化规律，从而更好的指导工程实践。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种实现冻融与动力扰动耦合作用的试验装置，包括冻融试验箱，所述冻融试验箱相对的两侧壁上对称设有导向通孔，所述导向通孔中匹配设有应力波传导杆，所述冻融试验箱内位于两根所述应力波传导杆之间设有试样，所述冻融试验箱的外侧还设有对所述应力波传导杆施加冲击载荷的摆锤。

具体的，所述冻融试验箱设置在横截面呈门形的支撑框架内，所述摆锤设置于所述支撑框架上，所述摆锤包括与所述支撑框架转动连接摆杆和设置在所述摆杆底端的锤体。

具体的，所述应力波传导杆设置在所述摆锤摆动轨迹的位置处下方。

具体的，所述支撑框架上设有驱动所述摆锤摆动的凸轮以及驱动所述凸轮转动的驱动电机。

具体的，所述驱动电机采用步进电机。

具体的，两个所述凸轮通过同一驱动电机驱动，所述凸轮上设有传动齿，所述驱动电机通过齿轮传动箱分别与两个所述凸轮上的传动齿啮合传动。

具体的，所述摆锤、凸轮和驱动电机设置在支撑框架顶部的横梁上，所述横梁可相对所述支撑框架的纵梁移动。

具体的，所述冻融试验箱内设有承托试样的托盘。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果在于：本申请通过在冻融试验机上增加施加动力扰动的摆锤，利用摆锤下摆冲击应力波传导杆，对冻融试验机内的试样施加冲击载荷，可以模拟循环冻融与动力扰动耦合作用的环境条件，为研究冻融与动力扰动耦合作用对岩石等试样的性能影响提供支撑，整套装置具有结构简单，操作方便的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的试验装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的试验装置俯视示意图；