[发明专利]一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置

说明书

一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，包括立柱、顶板、底板。所述立柱与顶板固定在一起，顶板下方设有弹簧，所述弹簧下部连接缓冲板，用于拉断岩样后，减速岩样，防止岩样二次破坏。所述岩样放置在下端支座上，所述下端支座与底板固定在一起，岩样下部设有与下端支座固定在一起的励磁线圈，岩样与永久磁铁胶结在一起，励磁线圈连接功率放大器。本发明测试装置通过磁铁同极之间的排斥力，很好的解决了常规试验仪器偏心受拉难以控制所带来的实验误差。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，属于一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，适用于对岩样实施循环拉伸的疲劳试验。

背景技术

岩体在单向拉伸时能承受的最大拉应力称为岩样的单轴抗拉强度，简称抗拉强度。尽管一般在工程实践应用，通常一般岩石主要承担压应力，拉应力基本上不会出现，拉应力有钢筋承担，但由于岩体的拉应力不足依旧是工程材料领域及自然界岩体的主要破坏形式，由此导致的生命财产损失不可估量，因此对岩样的抗拉强度研究也是很重要的一部分。

目前主要通过两种方法在技术层面上去测定岩石的抗拉强度，一种是间接测定法，一种是直接测定法。间接测量法一般采用巴西劈裂法，然而使用40多年的巴西劈裂法的抗拉强度公式主要通过二维问题的弹性力学解答，可是实际情况并不满足该公式所要求的平面应力条件，由于实验条件的限制，这一方法测定岩体的抗拉强度并不可靠。直接测定法最大的问题是偏心受拉的问题，实验中很难保证对中。

因此如何精确的测定岩石的抗拉强度一直是岩石力学及工程地质领域中的研究热点问题，得到了学者及工程人员的普遍关注。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术方案的不足，提供一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，该测试装置通过磁极同性相斥的原理，很好的解决了常规试验仪器偏心受拉难以控制所带来的实验误差。

本发明采取的技术方案为：

一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，包括立柱、顶板、底板。所述立柱与顶板固定在一起，顶板下方设有弹簧，所述弹簧下部连接缓冲板，用于拉断岩样后，减速岩样，防止岩样二次破坏。

所述岩样放置在下端支座上，所述下端支座与底板固定在一起，岩样下部设有与下端支座固定在一起的励磁线圈，岩样与永久磁铁胶结在一起，励磁线圈连接功率放大器。

所述功率放大器一端通过电线与励磁线圈连接在一起，功率放大器另一端通过USB3.0接线与电脑USB插口相连。

所述弹簧固定在顶板下面，弹簧下面粘结缓冲板，缓冲板能够自由上、下移动。

所述岩样与永久磁铁通过环氧树脂胶结剂胶结在一起。

所述缓冲板、励磁线圈、永久磁铁的中心在同一轴线上。

所述永久磁铁上面设有圆形钢板，圆形钢板的直径比永久磁铁大8厘米，位移传感器的顶部顶在圆形钢板上，所述圆形钢板上部设有橡胶垫。

所述圆形钢板、橡胶垫和永久磁铁是一个整体；橡胶垫的直径、岩样的直径和圆形钢板的最小直径相同。

所述永久磁铁的下表面为S极。

本发明一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，优点在于：采用非接触的方式提供拉力，拉力由电磁力提供，给岩样施加拉力，通过功率放大器去控制励磁线圈中的电流大小以及频率，从而去调整磁力的大小，对岩样施加不同的拉力。拉力的加卸载过程简单方便，并可以通过调整电流频率的变化来研究不同频率的加卸载过程。

本发明装置结构简单，试验成本低，拉伸方式采用非接触的磁力拉伸，整个操作可通过计算机控制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：