[发明专利]一种教学演示用的刚性-柔性岩石压力试验机装置

说明书

本发明提供一种教学演示用的刚性‑柔性岩石压力试验机装置，属于岩土工程测试技术领域。该装置包括旋转把手、螺纹杆、螺栓、加载反力框架、加载压头、高刚度弹簧、含预置孔加载垫板、无预置孔加载垫板、加载刚性压头及装置底座，旋转把手下方连接螺纹杆，螺纹杆下方连接加载压头，压头下方设置含预置孔加载垫板，含预置孔加载垫板两头设置加载反力框架，含预置孔加载垫板下方的加载反力框架设置无预置孔加载垫板，无预置孔加载垫板中心下方设置加载刚性压头，装置最下方设置装置底座。本发明能够开展刚性压力机压力试验演示和柔性压力机压力试验演示，为岩石力学相关课程进行岩石荷载作用下破坏模式室内试验演示提供一种演示方法。

技术领域

本发明涉及岩土工程测试技术领域，特别是指一种教学演示用的刚性-柔性岩石压力试验机装置。

背景技术

岩土工程课程教学中均涉及岩石材料压力机内容，其中，刚性压力机和柔性压力机在进行岩石试样加载时，所表现的破坏现象完全不同：(1)柔性压力机，也称一般普通压力机，其整体结构刚度较小，在进行岩石压缩试验时，当载荷达到岩石的强度极限后，由于岩石试件抗变形能力降低，而压力试验机因刚度小所积累的弹性变形能较大，这种弹性变形能会发生瞬时释放，使岩石试件在极短时间内发生类似于爆炸性地崩解破坏；(2)刚性压力机整体结构刚度较大时，试验过程中达到岩石强度极限后，压力机释放出的弹性变性能较小，岩石试件不会瞬时破坏，试验能够继续平稳进行，从而实验测试出岩石达到强度极限后的应力应变关系，获得岩石的全应力-应变曲线。

传统岩土工程课程教学在讲述刚性-柔性压力机的区别时，难以形象的展示相关原理，尤其柔性压力机加载条件下的岩石剧烈破坏现象，不利于学生理解相关知识点。因此，亟需发明一种适用于岩土工程教学用的岩石试验压力机演示装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种教学演示用的刚性-柔性岩石压力试验机装置。

该装置包括旋转把手、螺纹杆、螺栓、加载反力框架、加载压头、高刚度弹簧、含预置孔加载垫板、无预置孔加载垫板、加载刚性压头及装置底座，旋转把手下方连接螺纹杆，螺纹杆下方连接加载压头，压头下方设置含预置孔加载垫板，含预置孔加载垫板两头设置加载反力框架，加载反力框架的竖直框架和顶部框架之间通过螺栓连接，含预置孔加载垫板下方的加载反力框架上设置与含预置孔加载垫板平行的无预置孔加载垫板，含预置孔加载垫板与无预置孔加载垫板之间的加载反力框架上设置高刚度弹簧，无预置孔加载垫板中心下方设置加载刚性压头，装置最下方设置装置底座，加载反力框架及加载刚性压头与装置底座相连。

螺栓的数量为6个，高刚度弹簧的数量为2个。

含预置孔加载垫板的孔内无螺纹。

高刚度弹簧使无预置孔加载垫板加载实现柔性加载演示效果，此时，试样置于加载刚性压头上。

该装置通过螺纹杆穿过含预置孔加载垫板，由加载压头加载实现刚性加载演示效果，此时，试样置于无预置孔加载垫板上。

该装置高为18-22cm，宽为8-12cm。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，装置整体结构刚度大，岩石试件不会瞬间破坏，试验能够平稳进行，另外装置尺寸合适，便于携带。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明装置的成品图；

图3为本发明装置的功能说明图。

其中：1-旋转把手，2-螺纹杆，3-螺栓，4-加载反力框架，5-加载压头，6-高刚度弹簧，7-含预置孔加载垫板，8-无预置孔加载垫板，9-加载刚性压头，10-装置底座。

具体实施方式