[发明专利]拉-剪应力条件下各向异性岩石复合断裂韧性测试装置

权利要求书

1.一种拉-剪应力条件下各向异性岩石复合断裂韧性测试装置，其特征在于：这种拉-剪应力条件下各向异性岩石复合断裂韧性测试装置包括顶部支撑座（1）、一对上加压架（7）、一对下加压架（9）、底部支撑座（6）、岩石试样（4）；顶部支撑座（1）和底部支撑座（6）通过限位柱（2）连接，一对上加压架（7）、一对下加压架（9）对应设置在顶部支撑座（1）和底部支撑座（6）之间且构成外部加压架，所述一对上加压架（7）对称固定在顶部支撑座（1）下，所述一对下加压架（9）对称固定在底部支撑座（6）上，每个上加压架从对应的下加压架的两个螺栓柱之间穿过；岩石试样（4）位于外部加压架中间，岩石试样的中心具有圆形通孔，上承压板（12）、下承压板（17）对合置于圆形通孔内，上承压板（12）、下承压板（17）均为半圆柱形的，上承压板、下承压板对合缝外侧的岩石试样上分别开有较窄通缝，作为裂缝扩展的初始裂缝，岩块试样（4）两个端面与通缝相交处分别贴合着一个位移传感器感应贴片（13），位移传感器感应贴片（13）均连接一个位移传感器（3），位移传感器（3）连接至信息采集系统；上承压板（12）两个端面分别固定一个上加压板（8），下承压板（17）两个端面分别固定一个下加压板（16），上加压板（8）和下加压板（16）上均设置有多个应力装配调节孔（11），上加压板（8）通过应力装配调节孔（11）与对应的下加压架（9）可拆卸固定连接，下加压板（16）通过应力装配调节孔（11）与对应的上加压架（7）可拆卸固定连接，利用应力装配调节孔，根据需要的加压方式，进行对应应力装配调节孔的调配。

2.根据权利要求1所述的拉-剪应力条件下各向异性岩石复合断裂韧性测试装置，其特征在于：所述的上承压板（12）和上加压板（8）之间利用螺铆结构固定，下承压板（17）和下加压板（16）之间利用螺铆结构固定，上加压板（8）、下加压板（16）均带有应力装配调节孔（11），起到和外部加压架进行连接以及限制力的方向的作用。

3.根据权利要求2所述的拉-剪应力条件下各向异性岩石复合断裂韧性测试装置，其特征在于：所述的顶部支撑座（1）和底部支撑座（6）通过两个限位柱（2）连接，顶部支撑座（1）上设置凸起限位槽（5），顶部支撑底座（1）由凸起限位槽（5）和螺栓（10）与上加压架（7）进行刚性连接；底部支撑座（6）上也设置凸起限位槽（5），底部支撑底座（6）由凸起限位槽（5）和螺栓（10）与下加压架（9）进行刚性连接。

4.根据权利要求3所述的拉-剪应力条件下各向异性岩石复合断裂韧性测试装置，其特征在于：所述的岩石试样是圆柱体，上承压板（12）、下承压板（17）分别严密贴合于岩石试样圆形通孔内壁。

5.根据权利要求4所述的拉-剪应力条件下各向异性岩石复合断裂韧性测试装置，其特征在于：所述的上加压架（7）与下加压板（16）装配时，下加压架（9）与上加压板（8）装配时，应力装配调节孔（11）所选择的孔位不同，各加压板和相应的加压架通过不同应力装配调节孔连接接，对于岩石试样所施加的力是方向不同的，按照对于岩石试样所施加的力的不同，使岩石试样受到多种不同的应力状态，产生不同的裂缝形态，裂缝形态是Ⅰ型的或Ⅱ型或复合型的。

6.根据权利要求5所述的拉-剪应力条件下各向异性岩石复合断裂韧性测试装置，其特征在于：所述的底部支撑座（6）置于微机控制电液伺服万能试验机的加载台，微机控制电液伺服万能试验机的加载板位于顶部支撑座的，微机控制电液伺服万能试验机加载时，加载板作用于顶部支撑座，使顶部支撑座（1）和底部支撑座（6）产生相对运动，带动上加压架（7）、下加压架（9）相对运动，给岩石试样两侧的上加压板（8）、下加压板（16）施加反方向、同大小的压力，同时，微机控制电液伺服万能试验机的压力采集器采集压力。