[实用新型]一种能配合CT扫描的三轴实验装置

说明书

本实用新型公开了一种能配合CT扫描的三轴实验装置，包括：夹持器、加载缸、轴压加载系统和围压加载系统，所述夹持器包括筒体、上传力端头和下传力端头，加载缸与下传力端头之间为可拆卸式固定连接，加载缸内设有T型活塞，T型活塞的头部与下传力端头的内腔形成能轴向移动的密封连接，在加载缸的底部设有液压油输送通道，液压油输送通道的内端口与加载缸的内腔相连通，液压油输送通道的外端口与轴压加载系统相连接；在上传力端头上设有与围压腔相连通的围压液流出孔，在下传力端头上设有与围压腔相连通的围压液注入孔，围压液流出孔和围压液注入孔分别通过管路与围压加载系统形成闭环连接。本实用新型具有质量轻、轴向载荷大等优点。

技术领域

本实用新型是涉及一种三轴实验装置，具体说，是涉及一种能配合CT扫描的三轴实验装置。

背景技术

目前三轴试验已经广泛应用于岩土工程、地质灾害研究与应用等领域。特别在岩石力学领域，对岩石在应力作用下的变形及渗流特征的研究是岩石力学领域的主要方向之一。岩石力学试验的主要目的是模拟自然状态下岩石的力学和渗透等形为特征及其背后的机理。另外，由于CT扫描技术可以实现对岩石内部的微观结构进行表征，能精确获得孔隙结构，是揭示多孔介质的渗流特性及其机理的有效方法，且不会对岩石内部结构造成损伤，以致CT扫描技术近年来已被国内外广泛应用于油气田开发领域。现有研究表明，如果使三轴试验仪与CT扫描技术相配合使用，可实现对岩样内部的结构变化进行全方位监测，能了解岩样内部结构的局部变化、细微变化及变化趋势，掌握岩样在不同受力条件下的性状，从微观的角度了解岩石的变形破坏机理。但由于CT扫描时，X射线管及探测器是固定不动的，是由高精度的旋转台转动物体进行CT扫描。而现有的普通三轴实验装置为了施加较大的轴向应力，设备本身不仅体积大，而且重量很重，动则数吨甚至几十吨，以致无法实现与CT机的配合使用，实现对样品进行三轴动态扫描。因此，本领域急需研发能配合CT扫描的体积小、重量轻、且能实现轴向大载荷的三轴实验装置。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种能配合CT扫描且体积小、重量轻、并能实现轴向大载荷的三轴实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种能配合CT扫描的三轴实验装置，包括：夹持器、加载缸、轴压加载系统和围压加载系统，所述夹持器包括筒体以及与所述筒体的两端分别连接的上传力端头和下传力端头，在所述筒体的外部设有周向承压碳纤维套和轴向承压碳纤维套，加载缸与下传力端头之间为可拆卸式固定连接，加载缸内设有T型活塞，T型活塞的头部与下传力端头的内腔形成能轴向移动的密封连接，在加载缸的底部设有液压油输送通道，所述液压油输送通道的内端口与加载缸的内腔相连通，所述液压油输送通道的外端口通过管路与轴压加载系统相连接；并且，在上传力端头上设有与围压腔相连通的围压液流出孔，在下传力端头上设有与围压腔相连通的围压液注入孔，所述围压液流出孔和围压液注入孔分别通过管路与围压加载系统形成闭环连接。

一种实施方案，所述周向承压碳纤维套设在筒体的外壁周向。

一种实施方案，在上传力端头的下部设有外凸的上承力肩，在下传力端头的上部设有外凸的下承力肩，所述轴向承压碳纤维套是由碳纤维通过树脂以与轴向相倾斜的缠绕方向在上、下承力肩上包裹缠绕固化得到。

另一种实施方案，在上传力端头的下部外周和下传力端头的上部外周均设有至少一组成中心对称的悬臂，且位于上传力端头上的悬臂与位于下传力端头上的悬臂形成镜像对称，所述轴向承压碳纤维套是由碳纤维通过树脂以与轴向相平行的缠绕方向在构成镜像对称的上、下悬臂上缠绕固化得到。

一种优选方案，在上传力端头和下传力端头上均设有2～4组成中心对称的悬臂。

进一步优选方案，位于上、下传力端头上的悬臂分别与其为一体成型结构。