1.本发明属于实验设备技术领域，具体涉及一种土石材料应力渗流耦合试验仪。
背景技术：2.土石材料是施工加工之前对既定的土石材料进行相应的水文和其他基础性能测试，是施工加工之前的重要工序，当然，在一些试样检测机构中，也需要对土石材料的性能检测。现有的实验设备在实验过程中都是单向载荷，即以静压的方式给待测件施加一定的载荷，这种检测方式存在一定的局限性，无法满足待测件在多向复合载荷作用下的性能。因此，亟需一种检测仪，能满足使待测件可以承受多向复合式的载荷，以提升待测件检测结果的可信度。
技术实现要素：3.本发明提供了一种土石材料应力渗流耦合试验仪，用以解决现有技术中对土石材料性能检测时检测仪器无法满足待测件在多向复合载荷作用下的性能的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明实施例所公开的一种土石材料应力渗流耦合试验仪，具体是按照如下实现的：
5.一种土石材料应力渗流耦合试验仪，所述试验仪包括控制端、加载端以及承压箱，所述控制端与所述加载端连接，用于控制所述加载端的输出载荷；所述加载端推动所述承压箱使所述承压箱内的待测件承受所述加载端输出的载荷；
6.所述承压箱包括：x向推板、y向推板以及z向推板，所述加载端包括：x向加载杆、y向加载杆以及z向加载杆；所述x向加载杆推动所述x向推板使得所述待测件承受x向的测试载荷；所述y向加载杆推动所述y向推板使得所述待测件承受y向的测试载荷；所述z向加载杆推动所述z向推板使得所述待测件承受z向的测试载荷。
7.可选的，所述x向推板、所述y向推板以及所述z向推板的作用端均设有位移传感器和力传感器，所述位移传感器与所述力传感器将监测信号传送给所述控制器。
8.可选的，所述试验仪还包括注水头，所述注水头与所述承压箱连接，所述注水头用于向所述承压箱内的所述待测件注水。
9.可选的，所述加载端的动力为油压，油泵输出所述油压。
10.可选的，所述试验仪还包括油分配器，所述油分配器与所述油泵连接，所述油分配器用于向所述x向加载杆、所述y向加载杆以及所述z向加载杆分配油压。
11.可选的，所述试验仪还包括疏水头，所述疏水头与所述承压箱的底部连接，所述疏水头用于输送所述待测件渗出的水分
12.本发明公开的一种土石材料应力渗流耦合试验仪主要由：控制端、加载端以及承压箱组成，控制端与加载端连接，控制端用于控制加载端的输出载荷；加载端推动承压箱使承压箱内的待测件承受加载端输出的载荷。其中，承压箱包括：x向推板、y向推板以及z向推板，加载端包括：x向加载杆、y向加载杆以及z向加载杆；x向加载杆推动x向推板使得待测件
承受x向的测试载荷；y向加载杆推动y向推板使得待测件承受y向的测试载荷；z向加载杆推动z向推板使得待测件承受z向的测试载荷。多个方向的加载杆向装在承压箱内的待测件施加压力。另外，x向推板、y向推板以及x向加载杆、y向加载杆都是成对设置的。本发明可以使待测件承受多向复合式的载荷，大大提升待测件检测结果的可信度。
13.另外，本发明能够进行多方向应力条件下土石材料的强度、土石材料的特性试验，该特性包括变形量、承载载荷以及渗流等参数，同时可以通过控制器来自定义载荷测试。该控制器能独立控制三个方向主应力大小以及受力方向，也能对三向应力进行协调加卸载控制，满足特殊应力路径加载研究的需要。
14.需要说明的是，x向推板、y向推板以及z向推板的作用端均设有位移传感器和力传感器，位移传感器与力传感器将监测信号传送给控制器。控制器根据位移传感器和力传感器输送的信号计算并显示待测件收到的载荷的大小，以及在该载荷作用下待测件所发生的形变量。本发明中对位移传感器和力传感器的选型、安装位置以及其他特性参数不做具体的限制，可以根据实际使用条件来选择。另外，控制器设置为包括显示检测的实时参数的显示装置，以便于检测人员检测。
15.在一些实施例中，试验仪还包括注水头和疏水头，注水头与承压箱连接，注水头用于向承压箱内的待测件注水；疏水头与承压箱的底部连接，疏水头用于输送待测件渗出的水分。
附图说明
16.图1是本实施例提供的一种土石材料应力渗流耦合试验仪的原理示意图；
17.图2是本实施例提供的一种土石材料应力渗流耦合试验仪的的注水头和疏水头的示意图；
18.图3是本实施例提供的一种土石材料应力渗流耦合试验仪中注水头和水头加压装置的示意图。
19.图中，1：承压箱；21：x向加载杆；22：y向加载杆；23：z向加载杆；3：位移传感器；4：力传感器；5：注水头；6：疏水头；7：油分配器；8：待测件；9：水头加压装置。
具体实施方式
20.下面将结合附图以及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
21.参照图1，示出了本实施例提供的一种土石材料应力渗流耦合试验仪的原理示意图；参照图2，示出了本实施例提供的一种土石材料应力渗流耦合试验仪的的注水头和疏水头的示意图；参照图3，示出了本实施例提供的一种土石材料应力渗流耦合试验仪中注水头和水头加压装置的示意图。
22.如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种土石材料应力渗流耦合试验仪，该试验仪包括控制端、加载端以及承压箱1，控制端与加载端连接，用于控制加载端的输出载荷；加载端推动承压箱1使承压箱1内的待测件8承受加载端输出的载荷；承压箱1包括：x向推板、y向推板以及z向推板，加载端包括：x向加载杆21、y向加载杆22以及z向加载杆23；x向加载杆21推动x向推板使得待测件8承受x向的测试载荷；y向加载杆22推动y向推板使得待测件8承受y向的测试载荷；z向加载杆23推动z向推板使得待测件8承受z向的测试载荷。
23.由上述可知，本发明公开的一种土石材料应力渗流耦合试验仪主要由：控制端、加载端以及承压箱1组成，控制端与加载端连接，控制端用于控制加载端的输出载荷；加载端推动承压箱1使承压箱1内的待测件8承受加载端输出的载荷。其中，承压箱1包括：x向推板、y向推板以及z向推板，加载端包括：x向加载杆21、y向加载杆22以及z向加载杆23；x向加载杆21推动x向推板使得待测件8承受x向的测试载荷；y向加载杆22推动y向推板使得待测件8承受y向的测试载荷；z向加载杆23推动z向推板使得待测件8承受z向的测试载荷。多个方向的加载杆向装在承压箱1内的待测件8施加压力。另外，x向推板、y向推板以及x向加载杆21、y向加载杆22都是成对设置的。本发明可以使待测件8承受多向复合式的载荷，大大提升待测件8检测结果的可信度。
24.另外，本发明能够进行多方向应力条件下土石材料的强度、土石材料的特性试验，该特性包括变形量、承载载荷以及渗流等参数，同时可以通过控制器来自定义载荷测试。该控制器能独立控制三个方向主应力大小以及受力方向，也能对三向应力进行协调加卸载控制，满足特殊应力路径加载研究的需要。
25.需要说明的是，如图1所示，x向推板、y向推板以及z向推板的作用端均设有位移传感器3和力传感器4，位移传感器3与力传感器4将监测信号传送给控制器。控制器根据位移传感器3和力传感器4输送的信号计算并显示待测件8收到的载荷的大小，以及在该载荷作用下待测件8所发生的形变量。本发明中对位移传感器3和力传感器4的选型、安装位置以及其他特性参数不做具体的限制，可以根据实际使用条件来选择。另外，控制器设置为包括显示检测的实时参数的显示装置，以便于检测人员检测。
26.另外需要说明的是，本发明中加载端的动力为油压，油泵输出油压。即油泵输出一定压力的油经过管路流向加载杆，加载杆在内部油压的推动作用下给待测件8施加压力载荷。因为油压相较于其他压力源更稳定。
27.在一些实施例中，如图2所示，试验仪还包括注水头5和疏水头6，注水头5与承压箱1连接，注水头5用于向承压箱1内的待测件8注水；疏水头6与承压箱1的底部连接，疏水头6用于输送待测件8渗出的水分。
28.在本发明实施例中，注水头5用于向待测土石材料渗入测试水，以进行一些需要在待测件8内增加水分以增加其自身的湿度。疏水头6用于输出待测件8内部的被挤压溢出的水分。通过设置注水头5和疏水头6，可以检测待测件8在有水渗入状态下的特性参数的变化，即检测待测件8的渗水性和疏水性。
29.另外，如图3所示，注水头5还设置有水头加压装置9，该水头加压装置9与油分配器7之间通过油管连接，油是水头加压装置9的压力源。通过设置水头加药装置9可以增加注水头5给待测件8注水的水压，以增加注水的效果，更方便实验者控制注水头5的水压，进行关于不同水压下的实验。
30.在一些实施例中，试验仪还包括油分配器7，油分配器7与油泵连接，油分配器7用于向x向加载杆21、y向加载杆22以及z向加载杆23分配油压。油分配器7不仅可以分配各个管路的油量，也可以控制分配各个管路的油压，使得试验仪更方便控制。
31.最后，本发明实施例公开了一种土石材料应力渗流耦合试验仪，该试验仪包括控制端、加载端以及承压箱1，控制端与加载端连接，用于控制加载端的输出载荷；加载端推动承压箱1使承压箱1内的待测件8承受加载端输出的载荷；承压箱1包括：x向推板、y向推板以
及z向推板，加载端包括：x向加载杆21、y向加载杆22以及z向加载杆23；x向加载杆21推动x向推板使得待测件8承受x向的测试载荷；y向加载杆22推动y向推板使得待测件8承受y向的测试载荷；z向加载杆23推动z向推板使得待测件8承受z向的测试载荷。本发明可以使待测件8承受多向复合式的载荷，大大提升待测件8检测结果的可信度。
32.需要说明的是，上述所描述的实施例是申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于申请保护的范围。本说明书中每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
技术特征：1.一种土石材料应力渗流耦合试验仪，其特征在于，所述试验仪包括控制端、加载端以及承压箱(1)，所述控制端与所述加载端连接，用于控制所述加载端的输出载荷；所述加载端推动所述承压箱(1)使所述承压箱(1)内的待测件(8)承受所述加载端输出的载荷；所述承压箱(1)包括：x向推板、y向推板以及z向推板，所述加载端包括：x向加载杆(21)、y向加载杆(22)以及z向加载杆(23)；所述x向加载杆(21)推动所述x向推板使得所述待测件(8)承受x向的测试载荷；所述y向加载杆(22)推动所述y向推板使得所述待测件(8)承受y向的测试载荷；所述z向加载杆(23)推动所述z向推板使得所述待测件(8)承受z向的测试载荷。2.根据权利要求1所述的土石材料应力渗流耦合试验仪，其特征在于，所述x向推板、所述y向推板以及所述z向推板的作用端均设有位移传感器(3)和力传感器(4)，所述位移传感器(3)与所述力传感器(4)将监测信号传送给所述控制器。3.根据权利要求1所述的土石材料应力渗流耦合试验仪，其特征在于，所述试验仪还包括注水头(5)，所述注水头(5)与所述承压箱(1)连接，所述注水头(5)用于向所述承压箱(1)内的所述待测件(8)注水。4.根据权利要求1所述的土石材料应力渗流耦合试验仪，其特征在于，所述试验仪还包括疏水头(6)，所述疏水头与所述承压箱(1)的底部连接，所述疏水头(6)用于输送所述待测件(8)渗出的水分。5.根据权利要求1所述的土石材料应力渗流耦合试验仪，其特征在于，所述加载端的动力为油压，油泵输出所述油压。6.根据权利要求1所述的土石材料应力渗流耦合试验仪，其特征在于，所述试验仪还包括油分配器(7)，所述油分配器(7)与所述油泵连接，所述油分配器(7)用于向所述x向加载杆(21)、所述y向加载杆(22)以及所述z向加载杆(23)分配油压。
技术总结本发明涉及实验设备技术领域，提供了一种土石材料应力渗流耦合试验仪，该试验仪包括控制端、加载端以及承压箱，控制端与加载端连接，用于控制加载端的输出载荷；加载端推动承压箱使承压箱内的待测件承受加载端输出的载荷；承压箱包括：X向推板、Y向推板以及Z向推板，加载端包括：X向加载杆、Y向加载杆以及Z向加载杆；X向加载杆推动X向推板使得待测件承受X向的测试载荷；Y向加载杆推动Y向推板使得待测件承受Y向的测试载荷；Z向加载杆推动Z向推板使得待测件承受Z向的测试载荷。本发明可以使待测件承受多向复合式的载荷，大大提升待测件检测结果的可信度。果的可信度。果的可信度。
技术研发人员：李喜
受保护的技术使用者：陕西中汇力创材料检测技术有限公司
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/7/4
