[发明专利]利用循环水压进行岩石动三轴试验的系统

摘要

本发明公开了一种利用循环水压进行岩石动三轴试验的系统，该试验系统是由动力加压装置、岩石试样试验仓组合构成。动力加压装置包括连杆传动机构、动力加压仓体(20)；岩石试样试验仓包括压头(1)、试样仓仓体(21)、装在试样仓仓体(21)内的橡胶皮套(8)、带有中心水压孔的底座(10)。利用该试验系统，让岩石试样5同时承受轴向静力荷载和动力循环荷载，依据圣维南原理，承压部件传递给岩石试样(5)的作用力属于均布荷载，避免了作用端面的应力集中与不均。通过增加轴向静力荷载的大小，逐渐使岩石试样发生破坏，从而得到岩石的动力三轴强度。该试验系统不但能够得到高频作用下的岩石三轴强度，而且试验结果稳定可靠，试验过程造价低廉、对设备仪器破坏性小。

主权项

1.一种利用循环水压进行岩石动三轴试验的系统，其特征在于它是由动力加压装置、岩石试样试验仓组合构成：所述的动力加压装置包括连杆传动机构、动力加压仓体(20)，在动力加压仓体(20)内的中上部自下而上分别装有底部活塞(19)、高强度弹簧组(18)、顶部活塞(14)，动力加压仓体(20)内的下部为储水压力仓(15)；储水压力仓(15)的下部分别与进水管(16)、静水压管(17)相联通，所述的进水管(16)、静水压管(17)上设有阀门；动力加压仓体(20)内的顶部活塞(14)与连杆传动机构连接；所述的连杆传动机构由电动输出机构(11)、动力连杆(12)、传动连杆(13)顺序连接构成，所述的传动连杆(13)与动力加压仓体(20)内的顶部活塞(14)连接；所述的动力连杆(12)的长度应小于传动连杆(13)长度的五分之一；在底部活塞(19)、顶部活塞(14)上皆带有密封圈；所述的岩石试样试验仓包括带有中心水压孔的压头(1)、试样仓仓体(21)、装在试样仓仓体(21)内的橡胶皮套(8)、带有中心水压孔的底座(10)、压力仓排水排气管(2)、承压部件排水排气管(3)、试验仓进水管(7)，所述的压力仓排水排气管(2)、承压部件排水排气管(3)、试验仓进水管(7)上皆设有阀门；试验仓进水管(7)安装在试样仓仓体(21)的底部，压力仓排水排气管(2)安装在试样仓仓体(21)的顶部；试样仓仓体(21)、胶皮套(8)的下部安装在带有水压孔的底座(10)上；在橡胶皮套(8)内自下而上分别装有下部承压部件(4')、岩石试样(5)、上部承压部件(4)，压头(1)底端部直径、底座(10)直径、上部承压部件(4)直径、下部承压部件(4')直径和橡胶皮套(8)的内径均相等，压头(1)和底座(10)上的中心水压孔均位于圆柱正中心；在装有上部承压部件(4)位置的橡胶皮套(8)上套装有上部试样密封圈(6)，在装有下部承压部件(4')位置的橡胶皮套(8)上套装有下部试样密封圈(6')；所述的上部承压部件(4)、下部承压部件(4')的端部分别钻有1个中心圆柱钻孔(23)及若干个周边圆柱钻孔(22)，周边圆柱钻孔(22)环绕中心圆柱钻孔(23)设置，中心圆柱钻孔(23)与周边圆柱钻孔(22)通过连接深沟(24)联通，周边圆柱钻孔(22)与承压部件排水排气管(3)联通；压头(1)穿过试样仓仓体(21)顶部中央与装在胶皮套(8)内的上部承压部件(4)连接；压头(1)的中心水压孔与上部承压部件(4)的中心圆柱钻孔(23)相对应，底座(10)的中心水压孔与下部承压部件(4')的中心圆柱钻孔(23)相对应；在储水压力仓(15)的底部连接有动水压管(9)，动水压管(9)分出两支管：上支管、下支管，上支管与压头(1)内的中心水压孔联通，下支管与底座(10)内的中心水压孔联通。