四电阻应变片的粘贴.PPTVIP

实验五 岩石单轴压缩实验 一.实验目的 岩石单轴压缩是指岩石承受单轴压缩表现的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。 二.实验设备、仪器和材料 钻石机、锯石机、磨石机； 游标卡尺，精度0.02mm； 直角尺、水平检测台、百分表及百分表架； YE-600型液压材料试验机； JN-16型静态电阻应变仪； 电阻应变片（BX-120型）； 胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。 三.试样规格、精度、数量及含水状态 试样规格：采用直径为50 mm，高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时，可采用非标准试样，需在实验结果加以说明。 2.加工精度： 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。检测方法如图5-1所示，将试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。 直径偏差：试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm，用游标卡尺检查。 轴向偏差：试样的两端面应垂直于试样轴线。检测方法如图5-2所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显缝隙。 四.电阻应变片的粘贴 阻值检查：要求电阻丝平直，间距均匀，无黄斑，电阻值一般选用120欧姆，测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。 位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部，纵向、横向应变片排列采用“┫”形，尽可能避开裂隙，节理等弱面。 粘贴工艺：试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。 五.实验步骤 测定前核对岩石名称和试样编号，并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。 检查试样加工精度。并测量试样尺寸，一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线，接线方式采用公共补偿半桥连接方式。 将试样放置在实验机的承压板中心，调整试样位置和球形座，使试样上表面与上承压板接触均匀，然后对纵向、横向应变片分别进行反复预调平衡。 施加初载荷，检查试验机和应变片工作情况，正常后以1.0～2.0 kN/s的加载速度均匀加载，按估计破坏载荷的十分之一间隔读数，纪录相应载荷下的纵向、横向应变，均匀加载直至试样完全破坏。每个测试过程读数不得少于7个点，同一试样的纵向、横应变尽可能同时读出。 记录破坏载荷值及加载过程中出现的现象，并对试样破坏形态进行描述。 六.实验结果整理 1. 岩石单轴抗压强度： 式中： RC—试样单轴抗压强度，MPa； P—试样破坏载荷，N； S—试样初始截面积，mm2。 2. 绘制岩石单轴压缩应力-应变曲线 实验结束后检查每一组的实验结果，废弃可疑数据，分别计算试样所受应力σ和与之对应的纵向应变ε1、横向应变ε2以及体积应变值εv，体积应变值按下式计算： 将单轴压缩实验记录与计算结果填入表5-2。然后以纵向应力为纵坐标，以应变为横坐标描出并光滑连接测点。岩石试样单轴压缩实验的应力-应变曲线，如图5-4 3.弹性模量: 弹性模量又分为切线模量Eτ（又称弹性模量或杨氏模量）和割线模量E50（又称变形模量），分别按下式计算： 4.泊松比: 在轴向应力-纵向应变与轴向应力-横向应变曲线上，对应直线段纵向应变和横向应变的平均值计算泊松比μ： 七.实验报告要求 实验结束后认真独立填写实验报告，实验报告应包括以下内容： 实验目的； 主要实验仪器； 实验步骤； 原始数据集实验数据整理； 对本实验的建议。 八.思考题 试验机上为何要配备球形调节座？ 影响单轴压缩实验结果的实验因素有那些？ 单轴压缩破坏的类型有那几种？ * * 3 4 1 2 1—百分表 2-百分表架 3-试样 4水平检测台 图5-1 试样平行度检测示意图 2 3 1 1—直角尺 2-试样 3- 水平检测台 图5-2 试样轴向偏差度检测示意图 图5-3 电阻应变片粘贴 试样 电阻片 σ1-ε2 σ1-εv σ1-ε1 ε1/10-3 σ 1/MPa 图5-4 岩石单轴压缩实验的应力-应变曲线 ε3/10-3 A B C D