(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210837381.3 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 中国人民解 放军空军工程大 学 地址 710038 陕西省西安市灞桥区长乐 东 路甲字一 号 (72)发明人 刘石　王乾任　文泽昌　 (74)专利代理 机构 西安研创天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61239 专利代理师 谢亚娟 (51)Int.Cl. G01N 3/18(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 岩石巴西圆盘试样的热-力耦合加载测试系 统 (57)摘要 本发明公开了岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦 合加载测试系统， 包括安装框架， 安装框架的顶 部贯穿设有压杆组件， 压杆组件的底部安装有垫 条， 安装框架的底面上滑动安装有两个加热组 件， 两个加热组件对称设置， 试样安装在两个加 热组件之间； 加热组件的左右两侧均设有试样夹 持组件， 试样夹持组件贯穿相互对应的安装框架 侧壁， 安装框架的左右两侧均设有安装盒， 安装 盒内设有与试样夹持组件相 匹配的横向涡轮阻 尼装置； 安装框架的内侧壁上还安装有激光检测 仪， 激光检测仪与试样的顶部相对应。 本发明能 够解决现有技术中岩石巴西圆盘试样无法有效 定位、 温度场无法满足预设温度要求以及加热装 置对力学加载装置产生干扰的技术难点， 且操作 方便， 测试精度较高。 权利要求书2页 说明书6页 附图9页 CN 115308040 A 2022.11.08 CN 115308040 A 1.岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦合加载测试系统， 其特征在于： 包括安装框架(1)， 所述 安装框架(1)的顶部贯穿设有压杆组件(2)， 所述压杆组件(2)的底部安装有垫条(3)， 所述 安装框架(1)的底面上滑动安装有两个加热 组件(4)， 两个所述加热 组件(4)对称设置， 试样 (5)安装在两个所述加热组件(4)之间； 所述加热组件(4)的左右两侧均设有试样夹持组件 (6)， 所述试样夹持组件(6)贯穿相互对应的安装框架(1)侧壁， 所述安装框架(1)的左右两 侧均设有安装盒(7)， 所述安装盒(7)内设有与所述试样夹持组件(6)相匹配的横向涡轮阻 尼装置(8)； 所述安装框架(1)的内侧壁上还安装有激光检测仪(9)， 所述激光检测仪(9)与 所述试样(5)的顶部相对应。 2.根据权利要求1所述的岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦合加载测试系统， 其特征在于： 所述加热组件(4)包括加热外壳(401)， 所述加热外壳(401)上开设有用于放置所述试样(5) 的试样安装槽(402)， 两个所述试样安装槽(402)相互远离的一 面均设有加热导丝(40 3)； 每个所述加热外壳(401)的底部均固设有两个滑动块(404)， 两个所述加热外壳(401) 上的滑动块(404)相互远离的一面均固设有第一永久磁铁(405)， 两个所述加热外壳(401) 相互靠近的一面均 设有磁性卡扣(406)和磁性凹槽(407)， 其中一个加热外壳(401)上的磁 性卡扣(406)与另一个加热外壳(401)上的磁性凹槽(407)相对应； 每个所述加热外壳(401)的左右两侧均开设有用于所述试样夹持组件(6)穿过的半圆 槽(408)。 3.根据权利要求2所述的岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦合加载测试系统， 其特征在于： 所述安装框架(1)的底面上开设有两个与所述滑动块(404)相匹配的滑动槽(101)， 两个所 述滑动槽(101)的前端和后端均安装有阻尼线圈(102)。 4.根据权利要求1所述的岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦合加载测试系统， 其特征在于： 所述试样夹持组件(6)包括支座(601)和控制轴(602)， 所述支座(601)上开设有用于所述控 制轴(602)穿过的第一通孔(603)， 所述支座(601)的顶部固设有通电导线圈(604)， 所述控 制轴(602)上套设有与所述 通电导线圈(6 04)相匹配的第二永久磁铁(6 05)； 所述控制轴(602)远离所述试样(5)的一端贯穿所述安装框架(1)， 所述安装框架(1)的 左右两侧壁上对称开设有用于所述控制轴(6 02)穿过的第二 通孔(103)。 5.根据权利要求4所述的岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦合加载测试系统， 其特征在于： 所述横向涡 轮阻尼装置(8)包括安装在所述安装盒(7)内的支撑轴(801)， 所述支撑轴(801) 上固定套设有齿轮(802)， 所述控制轴(602)远离所述试样(5)的一端位于所述安装盒(7) 内， 且所述控制轴(602)位于所述安装盒(7)内的一端固设有阻尼块(606)， 所述阻尼块 (606)的顶部开设有与所述齿轮(802)相匹配的齿槽(6 07)。 6.根据权利要求5所述的岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦合加载测试系统， 其特征在于： 所述齿槽(607)的两个端部均安装有感应片(608)， 且所述控制轴(602)上套设有塑料限位 卡扣(609)， 所述塑料限位卡扣(609)位于所述第二永久磁铁(605)和所述通电导线圈(604) 之间。 7.根据权利要求1所述的岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦合加载测试系统， 其特征在于： 所述压杆组件(2)包括顶盘(201)、 中间轴(202)和底板(203)， 所述中间轴(202)的顶部和底 部分别与顶盘(201)和底板(203)固定连接， 所述安装框架(1)的顶部开设有用于所述中间 轴(202)穿过的第三通孔(104)， 所述垫条(3)安装在所述底板(203)的底部， 所述顶盘(201)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115308040 A 2与所述安装框架(1)的顶部之间还设有用于对所述顶盘(201)进行升降和支撑的升降支撑 组件。 8.根据权利要求7所述的岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦合加载测试系统， 其特征在于： 所述升降支撑组件包括 驱动电机(11)， 所述 驱动电机(11)安装在所述安装框架(1)的上方， 且所述驱动电机(11)的输出端 连接有双向丝杠(12)， 所述双向丝杠(12)的两个旋向上均设 有丝杠螺母(13)， 每个所述丝杠螺母(13)的顶部均活动连接有上传动臂(14)， 每个所述丝 杠螺母(13)的底部均活动连接有 下传动臂(15)， 两个所述上传动臂(14)的顶部活动连接有 同一个上支撑板(16)， 两个所述下传动臂(15)的底部活动连接有同一个下支撑板(17)， 所 述上支撑板(16)和所述下支撑板(17)的中心均开设有用于所述中间轴(202)穿过的升降通 孔(18)， 且 所述下支撑板(17)固定安装在所述安装框架(1)的顶部， 所述上支撑板(16)与所 述顶盘(201)的底面接触但不连接 。 9.根据权利要求1所述的岩石巴西圆盘试样的热 ‑力耦合加载测试系统， 其特征在于： 所述测试系统还包括操作台(10)， 所述操作台(10)上设有加热电源开关(1001)、 磁吸电源 开关(1002)、 激光电源开关(1003)和电磁铁电源开关(1004)， 所述加热电源开关(1001)和 磁吸电源开关(1002)与所述加热组件(4)连接， 所述激光电源开关(1003)与所述激光检测 仪(9)连接， 所述电磁铁电源开关(10 04)与所述试样夹持组件(6)连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115308040 A 3