1.一种CT扫描变刚度单轴压缩试验装置,包括支撑架(1),所述支撑架(1)顶部设置有液压机(11),所述支撑架(1)上设置有与液压机(11)连接的千斤顶(12),其特征在于:还包括有用于捕捉岩石试样(100)破裂过程的CT扫描检测装置(2),所述千斤顶(12)输出轴端部设置有上夹持器(13),所述支撑架(1)上设置有位于千斤顶(12)正下方的底座,所述底座上设置有用于调节加载刚度的变刚度弧形弹簧装置(3),所述变刚度弧形弹簧装置(3)包括上承压板(31)、下承压板(32)、支撑杆(33)和弧形弹簧(34),所述下承压板(32)设置在底座上方,所述上承压板(31)位于下承压板(32)上方,所述上承压板(31)上开设有与支撑杆(33)对应的连接孔,所述支撑杆(33)一端与下承压板(32)固定连接,所述支撑杆(33)另一端穿过连接孔且与上承压板(31)滑动连接,所述弧形弹簧(34)位于上承压板(31)和下承压板(32)之间,所述上承压板(31)上方设置有下夹持器(4),所述上夹持器(13)和下夹持器(4)相互靠近一侧均开设有夹持槽(41);所述CT扫描检测装置(2)包括X射线发射装置(21)和弧形探测器(22),所述X射线发射装置(21)和弧形探测器(22)位于岩石试样(100)两侧,所述X射线发射装置(21)用于发射X射线,所述弧形探测器(22)用于捕捉岩石试样(100)的实时破坏面;所述上承压板(31)与下承压板(32)之间设置有支撑组件(6),所述支撑组件(6)包括两个支撑螺杆(61)和两个支撑链轮(62),两个所述支撑链轮(62)与下承压板(32)转动连接,两个所述支撑螺杆(61)和两个支撑链轮(62)一一对应,所述支撑螺杆(61)穿过对应的支撑链轮(62)且与支撑链轮(62)螺纹连接,所述下承压板(32)顶部开设有供支撑螺杆(61)通过的通过槽(321),所述支撑螺杆(61)顶部设置有支撑板(66),两个所述支撑螺杆(61)之间通过连接杆(67)连接;所述下承压板(32)上转动连接有驱动链轮(63),所述驱动链轮(63)与两个支撑链轮(62)之间通过连接链条(64)连接,所述下承压板(32)上设置有伺服电机(65),所述伺服电机(65)输出轴与驱动链轮(63)同轴固定连接;所述上承压板(31)上设置有与连接孔连通的套管(311),所述支撑杆(33)穿过套管(311)且与套管(311)滑动连接;
所述下夹持器(4)的夹持槽(41)内设置有用于对岩石试样(100)进行夹持的夹持组件(5),所述夹持组件(5)包括双向丝杠(51)、导向杆(52)和两个夹持板(53),所述双向丝杠(51)两端与夹持槽(41)的内壁转动连接,所述导向杆(52)两端与夹持槽(41)的内壁固定连接,所述双向丝杠(51)穿过两个夹持板(53)且与两个夹持板(53)螺纹连接,所述导d向杆(52)穿过两个夹持板(53)且与两个夹持板(53)滑动连接;所述上夹持器(13)的夹持槽(41)底部设置有上应变片(7),所述下夹持器(4)的夹持槽(41)底部设置有下应变片(8)。
2.根据权利要求1所述的一种CT扫描变刚度单轴压缩试验装置,其特征在于:所述下夹持器(4)和上承压板(31)之间设置有压力传感器(35)。
3.根据权利要求1所述的一种CT扫描变刚度单轴压缩试验装置,其特征在于:所述支撑杆(33)沿其长度方向标注有刻度(331)。
4.一种CT扫描变刚度单轴压缩试验方法,采用如权利要求1‑3任一项所述的一种CT扫描变刚度单轴压缩试验装置,其特征在于,具体步骤如下:
S1、选择弧形弹簧(34)和岩石试样(100);
S2、放置岩石试样(100)和弧形弹簧(34);
S3、开始试验,启动液压机(11),千斤顶(12)向下移动对岩石试样(100)施加压力,捕捉岩石试样(100)破裂过程图像;
S4、记录上承压板(31)向下移动距离;
S5、替换不同刚度弧形弹簧(34),重复上述S1‑S4的试验操作步骤;
S6、试验结束,关闭仪器,卸载并移除岩石试样(100),记录分析处理试验数据。