[发明专利]一种动态应力和梯度应力组合加载实验装置和方法

摘要

一种动载和梯度应力加载实验装置和方法，本装置包括梯度应力构造器，该梯度应力构造器包括蜂窝油缸，蜂窝油缸上安装有相互独立的加载板，加载板形成封闭的加载面，加载板由伺服液压系统中的分油路控制，在岩石试样一侧设置有动态加载装置，该动态加载装置施加动态载荷，利用围压加载装置施加围压，本装置可以通过液压伺服控制器精准地构建出加载在岩石试样上的应力曲面；本方法通过上述装置，分别利用三次函数方程及高斯函数方程拟合应力曲面，从而研究岩石试样在梯度应力下的所显现出来的动力学特性及变化破坏特征，实验结果更加符合现场实际情况。

主权项

1.一种动态应力和梯度应力组合加载实验装置，其特征在于，包括：梯度应力构造器、围压加载装置、伺服液压系统、动态应力加载装置；一梯度应力构造器，该梯度应力构造器用于对立方体岩石试样产生梯度应用，它位于立方体岩石试样右侧，并固定在固定臂的左端；所述的梯度应力构造器包括蜂窝缸体；所述蜂窝缸体中部设有多个开口向左的圆柱腔体，蜂窝缸体右端面开设有与圆柱腔体连通的注油口；每个圆柱腔体内设有与该圆柱腔体密封配合的活塞，连杆的右端与所述活塞连接、左端连接有独立的加载板；所有的加载板的左端面形成封闭的加载面，该加载面不大于所述岩石试样的右端面；所述蜂窝缸体左端面安装有盖板，该盖板上设有多个位置与所述圆柱腔体对应、直径与所述连杆配合的通孔；所述加载板位于盖板的左侧；所述盖板右端面设有连通所有所述圆柱腔体的分流槽，还设有与分流槽连通的导液槽；一伺服液压系统，该伺服液压系统包括油箱、液压泵、换向阀、主油路、分油路，分油路的数量与所述圆柱腔体数量对应、且圆柱腔体与分油路一一对应；每个分油路上均安装有调压阀及单向阀，调压阀的进油口与主油路连接、出油口与所述分油路连接，分油路另一端连接所述蜂窝缸体上的注油口，所述单向阀的进油口与分油路连接、出油口与主油路连接；所述换向阀进油口与所述液压泵出油口连接、出油口与所述油箱连接、第一工作油口连接所述主油路、第二工作油口连接所述导液槽，所述液压泵的进油口与油箱连接；一围压加载装置，该围压加载装置包括下压板，所述岩石试样放置在该下压板上，所述围压加载装置还包括上压板、左压板、前压板、后压板，上压板放置在所述岩石试样上方，左压板放置在岩石试样左侧，前压板放置在岩石试样前方，后压板放置在岩石试样后方；所述下压板、上压板、左压板、前压板、后压板面对岩石试样的一侧端面均小于岩石试样端面；一动态应力加载装置，该动态应力加载装置位于所述左压板左侧，用于对立方体岩石试样施加动态载荷。