[发明专利]变侧限弧形底矸石压缩响应特征试验装置及其使用方法

权利要求书

1.一种变侧限弧形底矸石压缩响应特征实验装置，其特征在于：包括施压装置和承压装置两部分；施压装置由核心板和两侧的若干块拓展板组成；承压装置由压缩盒、变侧限板、侧向千斤顶和承压板组成；

所述核心板为一块长方体板，上表面刚性连接一压头连接装置，核心板的左右两侧分别设有与拓展板连接的方形凹槽，在核心板上表面对应所述凹槽有两排螺丝通孔，通过两侧拓展板连接凹槽和螺丝通孔在左右两侧固定连接两侧拓展板；所述拓展板的结构为：两侧拓展板分为大板、中板、小板三种；三种板相同之处在于：长度与核心板长度相同，一侧有突出插头以供插入两侧拓展板连接凹槽，插头上有螺丝孔以固定两侧拓展板与核心板的相对位置；右侧有一与拓展板连接的方形凹槽，并在拓展板上表面对应两侧拓展板连接凹槽有一排螺丝通孔，通过上述两侧拓展板连接凹槽和螺丝通孔在左右两侧继续连接两侧拓展板；拓展板的大板宽度与核心板宽度相同，中板宽度为大板宽度一半，小板宽度为中板宽度一半；

压缩盒为无顶长方体刚性盒，内部宽度大于核心板长度，以使承压部分与施压部分能嵌套；压缩盒内部设有一块变侧限板，变侧限板与压缩盒围成的左侧空间内设有承压板，承压板为弧形结构；变侧限板与压缩盒围成的右侧空间内设有侧向千斤顶；

所述压缩盒内设有用于承压板的导轨，在压缩盒的前后两侧面内壁上对应设有弧形导轨槽；在压缩盒外表面对应导轨位置设有刻度盘，导轨槽上某一点对应角度为导轨槽在该点处的切线与水平面所成夹角，使承压板右边缘处与刻度θ相对应时切线角度为θ且压缩盒上边缘对应刻度盘有一刻度；在压缩盒前后两侧面对应导轨槽左下角有一通孔作为限位孔；在压缩盒上，与承压板左边缘板左侧的孔相对，承压板滑入后从压缩盒外插入一根销轴实现承压板在导轨内的固定，另外一侧通过变侧限板压住以固定；

所述承压板包括左边缘板、若干延长板和右边缘板，以上三种板主体为长方体结构板，且其左右两侧为平滑过渡，以便相邻板件之间可以绕销轴发生相对转动，以实现板件与水平夹角的变化模拟弧线段。

2.根据权利要求1所述的变侧限弧形底矸石压缩响应特征实验装置，其特征在于：所述压头连接装置为一竖向长方体结构，在长方体的上表面有一圆柱形凹槽，在该凹槽的四个侧面对称的各有一穿透至凹槽的螺丝通孔；连接压力机压头时，将压头连接装置上凹槽套在单轴压力机压头上，再通过四个侧面上螺丝通孔将长螺丝拧入将单轴压力机压头夹紧实现施压装置与压力机压头的固定。

3.根据权利要求1所述的变侧限弧形底矸石压缩响应特征实验装置，其特征在于：所述导轨槽的右侧顶端切线与水平面夹角为70°；在压缩盒外表面对应导轨位置有一0°至70°刻度盘。

4.根据权利要求1所述的变侧限弧形底矸石压缩响应特征实验装置，其特征在于：所述承压板的结构为：左边缘板的左侧设有沿板长方向的通孔，该孔与压缩盒左侧底部的限位孔对应，即为承压板固定孔；左边缘板的右侧中间设有U型连接槽，且在连接槽的两侧设有沿板长方向的通孔，该孔即为销轴孔；左边缘板右侧与延长板连接；

延长板的右侧延长板的结构为：左侧中间设有U型凸块，该U型凸块的中心位置沿板长方向设有通孔，该通孔与相邻的左边缘板或相邻的延长板上的通孔位置对应；在延长板的右侧中间设有U型连接槽，且在连接槽的两侧设有沿板长方向的通孔，该通孔与相邻的右边缘板或相邻的延长板上的通孔位置对应，为销轴孔，插入销轴将相邻板之间固定连接；

所述右边缘板的左侧中间设有U型凸块，该U型凸块的中心位置沿板长方向设有通孔，该通孔与延长板上的通孔位置对应，右边缘板与相邻的延长板之间通过销轴插入该孔固定。

5.根据权利要求1所述的变侧限弧形底矸石压缩响应特征实验装置，其特征在于：变侧限板为一刚性板，能竖直放入压缩盒内，其右侧面与侧向千斤顶刚性连接，通过侧向千斤顶伸缩提供变侧限；当其紧靠承压板右边缘板时，能将承压板夹紧使承压板无法在导轨内滑动。

6.根据权利要求1所述的变侧限弧形底矸石压缩响应特征实验装置，其特征在于：侧向千斤顶为一水平放置的千斤顶，其左侧与变侧限板刚性连接，右侧与压缩盒右侧面刚性连接。