[发明专利]基于DIC及声发射监测的充填体-岩石界面装置及方法

权利要求书

1.一种基于DIC及声发射监测的充填体-岩石界面装置，其特征在于，所述装置位于DIC及声发射监测环境下，其包括试验平台，所述试验平台上表面固定有底座，且所述试验平台的两端分别固定有竖直设置的固定板；两个所述固定板之间固定有水平反力架，所述水平反力架包括两根水平设置的水平反力杆，两个所述水平反力杆的端部通过第一横梁连接为一体，且两个所述第一横梁分别与两个所述固定板固定连接；

所述试验平台上设有竖直反力架，所述竖直反力架包括两个竖直设置的竖直反力杆，所述竖直反力杆的底部穿过所述底座，且两个所述竖直反力杆的端部通过第二横梁连接为一体；所述竖直反力杆位于所述底座上方的部分套有弹簧；所述试验平台在所述底座的下方设置有驱动位于下方的所述第二横梁向下运动的竖直加载装置；

所述底座上设置有与所述底座滑动连接的剪切盒，所述剪切盒内装有立方体试样，且所述剪切盒位于所述竖直反力架的下方，所述剪切盒的顶部设有竖向压力荷重传感器；所述剪切盒包括顶板、底板和约束外罩；所述顶板和所述底板均为L形板，且所述顶板和所述底板中心对称；

其中一个所述固定板上设有驱动所述底板在所述底座上水平滑动的水平加载装置，且另外一个所述固定板所靠近的所述第一横梁上安装有剪切力荷重传感器，且所述剪切力荷重传感器的测量端与所述顶板的竖直部连接；

所述底座上设有用于测量所述底板水平位移的水平位移传感器；

所述竖直反力架上方设有用于测量所述第二横梁竖直位移的竖向位移传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于DIC及声发射监测的充填体-岩石界面装置，其特征在于，所述底座上设有水平设置的滑动轨道，且所述底板的底部具有与所述滑道轨道相配合的滑槽。

3.根据权利要求1所述的一种基于DIC及声发射监测的充填体-岩石界面装置，其特征在于，所述水平加载装置包括固定在所述固定板上的伺服电机，所述伺服电机的输出端与蜗轮蜗杆丝杠加载装置的蜗杆连接，蜗杆驱动蜗轮转动，蜗轮带动蜗轮中心的丝杆螺母旋转，驱动丝杆水平运动，丝杆与位于导向轮组上的传力杆的一端连接，所述传力杆的另一端与所述底板的竖直部的中心连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于DIC及声发射监测的充填体-岩石界面装置，其特征在于，所述导向轮组包括固定在所述试验平台上的两排导向轮，且两排导向轮呈八字形分布，所述传力杆位于两排所述导向轮之间。

5.根据权利要求1所述的一种基于DIC及声发射监测的充填体-岩石界面装置，其特征在于，所述竖直加载装置包括加载气缸，所述加载气缸的输出端与位于下方的所述第二横梁连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于DIC及声发射监测的充填体-岩石界面装置，其特征在于，所述约束外罩采用有机玻璃制成，所述约束外罩包括竖直设置的左侧面约束外罩、右侧面约束外罩、正面约束外罩和背面约束外罩；

所述左侧面约束外罩填补所述底板的竖直部与所述顶板的水平部之间的间隙，且所述左侧面约束外罩的顶部与所述顶板的水平部外沿固定连接；

所述右侧面约束外罩填补所述底板的水平部与所述顶板的竖直部之间的间隙，且所述右侧面约束外罩的底部与所述底板的水平部外沿固定连接；

所述左侧面约束罩和所述右侧面约束罩分别设有两个方形通孔；

所述正面约束外罩和所述背面约束外罩的顶部与所述顶板的水平部外沿固定连接，所述背面约束外罩具有两条矩形通孔，且所述正面约束外罩与立方体试样之间具有1-2mm的间隙。

7.根据权利要求1所述的一种基于DIC及声发射监测的充填体-岩石界面装置，其特征在于，两个所述水平反力杆所在平面与所述底座所在平面相交，且交角为30°；两个所述竖直反力杆所在平面与所述固定板所在平面相交，且交角为30°。