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原文传递三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法

专利名称：	三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法
摘要：	本发明公开了一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法。该测试方法包括：提供试样以及测试装置；将试样放置在第一加载板和第二加载板之间；调整围压腔室内的液压油对试样产生的水平应力，以及轴向加载机构对试样施加的轴向应力，直至水平应力和轴向应力平衡；调整围压腔室的内部温度和目标温度一致，并使试样表面以及其内部温度均匀；通过轴向加载机构对第一加载板继续加载轴向压力，待轴向压力有明显跌落，试样破坏，立即停止加载，试验结束，获取轴向加载机构的最大轴向压力；根据公式计算得到岩石试样在三维应力状态下的间接拉伸强度。本发明可获取试样的变形破坏过程，使测试结果更加准确，对实际岩石工程设计具有重要意义。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中国科学院武汉岩土力学研究所
发明人：	胡大伟;程志曜;赵艺伟;丁长栋;周辉;邵建富;卢景景;张杨;王贵玲;谭现锋;马东东
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910884387.4
公开号：	CN110470529A
代理机构：	北京众达德权知识产权代理有限公司
代理人：	刘杰
分类号：	G01N3/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	430071 湖北省武汉市武昌区水果湖街小洪山2号
主权项：	1.一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：提供试样(14)以及测试装置，其中，所述测试装置包括围压腔室(1)、轴向加载机构、第一加载板(16)以及第二加载板(17)，所述围压腔室(1)内可填充有液压油，所述轴向加载机构安装在所述围压腔室(1)的顶部，所述轴向加载机构的伸缩端可操作性地在所述围压腔室(1)内伸缩，所述第一加载板(16)设置在所述轴向加载机构的伸缩端的正下方，所述第二加载板(17)固定设置在所述围压腔室(1)的底部上侧，所述第二加载板(17)和所述第一加载板(16)相对设置，所述第一加载板(16)和所述第二加载板(17)相对的一侧设置有凹槽；将所述试样(14)放置在所述第一加载板(16)和所述第二加载板(17)之间；调整围压腔室(1)内的液压油对所述试样(14)产生的水平应力，以及所述轴向加载机构对所述试样施加的轴向应力，直至所述水平应力和所述轴向压力平衡；调整围压腔室(1)的内部温度和目标温度一致，并使所述试样表面以及其内部温度均匀；通过所述轴向加载机构对所述第一加载板(16)继续加载轴向压力，所述第一加载板(16)将轴向压力以荷载的形式传递到所述试样(14)上，并在所述试样(14)内部转化为所述试样(14)的间接拉伸应力；待所述轴向压力有明显跌落，所述试样破坏，立即停止加载，试验结束，获取所述轴向加载机构的最大轴向压力；根据公式计算得到岩石试样在三维应力状态下的间接拉伸强度，所述公式为：式中，σt为间接拉伸强度，Pmax为获取所述轴向加载机构的最大轴向压力，D为试样直径，t为试样高度。 2.根据权利要求1所述的一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述围压腔室(1)包括围压筒(3)、底座(2)以及轴压筒(8)，其中，所述围压筒(3)安装在所述底座(2)的顶部上，所述轴压筒(8)安装在所述围压筒(3)的顶部上，所述围压筒(3)、所述底座(2)以及所述轴压筒(8)围成所述围压腔室(1)，所述底座上设置有围压加载管路(5)，所述围压加载管路(5)的外端开设在所述底座的外周面上，所述围压加载管路(5)的内端和所述围压腔室(1)相通，所述轴压筒(8)上设置有排气管路(6)，所述排气管路(6)的外端设置在所述轴压筒(8)的外周面上，所述排气管路的内端和所述围压腔室(1)相通。 3.根据权利要求2所述的一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述轴压筒(8)的顶部上设置盖板(7)，所述轴压筒(8)内活动设置有活塞(9)，所述活塞(9)为所述轴向加载机构，所述活塞(9)的两端分别活动穿过所述盖板(7)以及所述轴压筒(8)的底部，所述盖板(7)、所述轴压筒(8)以及所述活塞(9)围成第一轴压腔(13)，所述轴压筒(8)、所述轴压筒(8)的底部以及所述活塞(9)围成第二轴压腔(24)，所述盖板(7)上设置有轴压加载管路(10)，所述轴压加载管路(10)的外端设置在所述盖板(7)的外周面上，所述轴压加载管路(10)的内端和所述第一轴压腔(13)相通，所述轴压筒(8)上设置有轴压排气管路(11)，所述轴压排气管路(11)的外端设置在所述轴压筒(8)的外周面上，所述轴压排气管路(11)的内端和所述第二轴压腔(24)相通，所述活塞(9)内设置有输送管路，所述输送管路的两端分别和所述围压腔室(1)以及所述第一轴压腔(13)相通。 4.根据权利要求2所述的一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述试样(14)为圆盘试样，所述试样(14)的中心轴为水平方向。 5.根据权利要求4所述的一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述试样(14)的轴向两端均粘贴耐高温应变片，所述试样(14)的表面以及所述高温应变片的外部均涂抹有密封胶(15)。 6.根据权利要求4所述的一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述凹槽为弧形凹槽，所述弧形凹槽的中心轴和所述试样的中心轴平行设置，所述试样可与所述第一加载板和所述第二加载板线接触。 7.根据权利要求1所述的一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述第一加载板(16)和所述第二加载板(17)相对的一侧之间间隔设置有多个导向杆(18)，多个所述导向杆的一端固定设置在所述第二加载板(17)上，多个所述导向杆的另一端可活动插入到所述第一加载板(16)相对所述第二加载板(17)的一侧。 8.根据权利要求5所述的一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述围压腔室(1)内设置有数据线插口(19)，所述数据线插口(19)和所述试样(14)的轴向两端的耐高温应变片连接，所述数据线插口(19)设置在所述底座(2)上，所述底座(2)内设置有数据线通道，所述底座(2)的外侧面设置有数据线传输口(20)，所述数据线插口(19)和所述数据线传输口(20)分别设置在所述数据线通道的两端，所述数据线通道内设置有连接所述数据线插口(19)和所述数据线传输口(20)的数据线。 9.根据权利要求2所述的一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述围压筒(3)的外周面上包裹有设置有加热元件(21)，所述围压腔室(1)内设置有热电偶(23)，所述热电偶(23)固定设置在所述底座上。 10.根据权利要求9所述的一种三维应力状态下岩石间接拉伸强度测试方法，其特征在于，所述测试装置的外部包裹有保温罩(22)。
所属类别：	发明专利