(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 202211045003.8 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 四川大学 地址 610065 四川省成 都市一环路南 一段 24号 (72)发明人 刘建锋　谢和平　何鑫　唐一帆　 石祥超　冯淦　李化　王璐　 (74)专利代理 机构 成都天炜知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 5137 7 专利代理师 刘文娟 (51)Int.Cl. G01N 3/10(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 29/04(2006.01) (54)发明名称 岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机 及其试验方法 (57)摘要 本发明公开了一种岩石渗流下的直接拉伸 和声波测试试验机， 包括试样和支撑架， 所述支 撑架的顶部固定设置有顶板， 所述顶板的上方设 置有受力板， 所述受力板上设置有多根竖直的传 力杆， 所述传力杆竖直贯穿顶板并与顶板滑动配 合， 且所述传力杆的下端设置有拉伸底座， 所述 拉伸底座的顶部设置有下部夹持器， 所述顶板的 底部设置有上部夹持器， 所述上部夹持器的夹持 中心与下部夹持器的夹持中心重合； 上部夹持器 和下部夹持器内设置有声波组件和渗流组件。 还 提供了一种试验 方法。 本发明可以保证沿着试样 承载力最低的部位发生破坏， 保证测量准确性的 同时降低试验成本， 并且可用于声波检测和渗流 作用同时进行的岩石直接拉伸试验。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 115524227 A 2022.12.27 CN 115524227 A 1.岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机， 其特征在于： 包括试样(12)和支撑架， 所 述支撑架的顶部固定设置有顶板(3)， 所述顶板(3)的上方设置有受力板(5)， 所述受力板 (5)上设置有多根竖直的传力 杆(6)， 所述传力杆(6)竖直贯穿顶板(3)并与顶板(3)滑动配 合， 且所述传力杆(6)的下端设置有拉伸底 座(7)， 所述拉伸底 座(7)的顶部设置有 下部夹持 器(11)， 所述顶板(3)的底部设置有上部夹持器(13)， 所述上部夹持器(13)的夹持中心与下 部夹持器(1 1)的夹持中心重合； 上部夹持器(13)内部设置有上部通道(17)， 所述上部通道(17)的一端与外部相通， 另 一端设置有声波发射探头(18)， 所述声波发射探头(18)的发射方向向下； 所述下部夹持器 (11)内部设置有下部通道(24)， 所述下部通道(24)的一端与外部相通， 另一端设置有声波 接收探头(21)， 所述声 波接收探 头(21)接收竖直向下的声 波； 所述试样(12)的上端固定于上部夹持器(13)， 且试样(12)的上端面设置有渗流流出 孔， 所述上部夹持器(13)内设置有渗流流出通道(27)， 所述渗流流出通道(27)的一端与渗 流流出孔相连， 另一端与外部相通； 所述试样(12)的下端固定于下部夹持器(11)， 试样(12) 的下端面设置有渗流流入孔， 所述下部夹持器(11)内设置有渗流进入通道(30)， 所述渗流 进入通道(3 0)的一端与渗 流流入孔相连， 另一端与外 部相通。 2.根据权利要求1所述的岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机， 其特征在于： 所述 声波发射探头(18)与上部通道(17)内壁之间设置有上部喇叭形密封套(19)， 所述声波接收 探头(21)与下部通道(24)内壁之间设置有下部喇叭形密封套(2 2)。 3.根据权利要求1所述的岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机， 其特征在于： 所述 声波接收探头(21)的下方设置有第一探头弹簧(23)， 所述声波发射探头(18)的上方设置有 第二探头弹簧(20)。 4.根据权利要求1所述的岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机， 其特征在于： 所述 渗流流出孔内设置有流出端封通器(26)， 所述流出端封通器(26)与渗流流出孔的侧壁之间 设置有流出端封通器密封圈(25)； 所述渗流流入孔内设置有流入端封通器(29)， 所述流入 端封通器(2 9)与渗流流入孔的侧壁之间设置有流入端封通器密封圈(28)。 5.根据权利要求1所述的岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机， 其特征在于： 所述 渗流流出通道(27)通过渗流流出端接头(31)与外部相通； 所述渗流进入通道(30)通过渗流 流入端接 头与外部相通。 6.根据权利要求1所述的岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机， 其特征在于： 所述 支撑架包括底 座(1)和竖直设置在底 座(1)上的多根立柱(2)， 所述顶板(3)通过第一固定螺 母(4)固定 于立柱(2)的上部 。 7.根据权利要求1所述的岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机， 其特征在于： 所述 拉伸底座(7)上设置有与拉伸底座(7)滑动配合的下部球头(9)， 所述下部夹持器(11)固定 安装于下部球头(9)； 所述顶板(3)上设置有与顶板(3)滑动配合的上部球头(15)， 所述上部 夹持器(13)固定安装于上部球头(15)。 8.根据权利要求7所述的岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机， 其特征在于： 所述 下部夹持器(11)通过下部插销(10)安装于下部球头(9)， 所述上部夹持器(13)通过上部插 销(14)安装于上部球头(15)。 9.根据权利要求1所述的岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机， 其特征在于： 所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115524227 A 2拉伸底座(7)通过第二固定 螺母(8)固定 于传力杆(6)的下端。 10.权利要求1至9所述岩石渗流下的直接拉伸和声波测试试验机的试验方法， 其特征 在于： 将试样(12)的一端通过强力胶水粘接在下部夹持器(11)， 试样(12)的另一端通过强 力胶水粘接在上部夹持器(13)， 并将油压保护热缩膜(16)固定在下部夹持器(11)、 试样 (12)以及上部夹持器(13)的外壁， 然后将整个岩石拉伸试验装置(25)置于压力室(34)内， 将渗流流出通道(27)与渗流流出管道(35)相连， 将渗流进入通道(30)与渗流流入 管道(36) 相连， 通过渗流流出管道(35)通入一定压力的气体从而产生渗流； 将声波发射探头(18)与 声波发射导线(37 )相连， 将声波接收探头( 21)与声波接收导线(38)相连， 声波发射导线 (37)与声波接收导线(38)外接声波控制系统， 对试样(12)进行声波检测； 通过向压力室 (34)内充油以施加三轴侧向压缩应力， 通过试验机压头对受力板(5)施加压缩载荷， 压缩载 荷经传力杆(6)传递至拉伸底 座(7)， 拉伸底 座(7)则在试样(12)上形成拉伸载荷， 拉伸载荷 的大小等于材料压缩力 学试验机施加的压缩载荷； 当试样(12)被破坏后， 将压力室(34)内 的油抽回， 拆下渗流流出管道(35)、 渗流流入 管道(36)、 声波发射导线(37)与声波接收导线 (38)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115524227 A 3