CN111157443A - 一种岩石界面高频摩擦力的振动测量方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岩石界面高频摩擦力的振动测量方法和设备，所述测量设备包括侧推装置、测力单元和试块剪切装置；试块剪切装置包括第一固定盒、滑轨和第二固定盒；第一固定盒能够在侧推装置驱动下沿滑轨自由无阻尼水平往复循环滑动；下试块置于第一固定盒中；第二固定盒设置在第一固定盒上方；上试块置于第二固定盒中；颗粒介质的上部和下部紧压在上试块和下试块之间；第二固定盒上方设有垂直加载装置；垂直加载装置向下施加法向压力紧压颗粒介质；测力单元包括拉压力传感器，拉压力传感器用于检测颗粒介质的上部和下部接触面的摩擦力。本发明通过简单的装置固定测力单元，测力单元能够高频地且不失真地接收振动环境下试样的力学信号。

Description

一种岩石界面高频摩擦力的振动测量方法和设备

技术领域

本发明涉及摩擦力动态测量技术领域，具体涉及一种岩石界面高频摩擦力的振动测量方法和设备。

背景技术

地震是常见的地质灾害，岩石结构面或软弱结构面的稳定性直接影响着设施的安全，因此岩石在振动中的界面特性研究越来越受到重视。振动使得岩石界面材料出现疲劳和破坏，增加了能量消耗，降低岩石结构的稳定性。随着科技的日益发展，振动测试的手段也越来越多样，在机械运行状态监测、故障诊断、振动与噪音控制领域日益发挥着重要作用。但是振动测量的物理量大多是位移和加速度，很少有人关系振动力的测量，因此，现有的振动设备也没有配备高频振动力的测量装置。尤其是针对振动摩擦力的测量手段目前十分稀少，然而对于摩擦力的研究对于地震、工程结构稳定性等方面都有着极大的意义。目前准静态的摩擦研究相对比较完善，而结构的振动摩擦研究却很有限，因此针对岩石界面高频摩擦力的振动测量方法和设备显得十分重要。

由于振动测量属于动态测量范围，测力传感器的测量精度直接影响最终振动测试结果，而且传统测试所需的测试仪器繁多复杂，导致测试需要大量的人力物力。因此，振动测试时如何通过简单的装置实现测力传感器的固定，并保证测力传感器能够高频地且不失真地接收振动环境下的被测件的力学信号，以确保动态测试的顺利进行，成为本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种岩石界面高频摩擦力的振动测量方法和设备，目的在于通过简单的装置固定拉压力传感器，并保证拉压力传感器能够高频地且不失真地接收振动环境下试样的力学信号，确保动态测试的准确度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种岩石界面高频摩擦力的振动测量设备，其特征在于，所述测量设备包括侧推装置、测力单元和试块剪切装置，所述侧推装置通过所述测力单元与所述试块剪切装置相连；

所述试块剪切装置包括第一固定盒、滑轨和第二固定盒；所述滑轨长度方向与所述侧推装置的推动方向平行；所述第一固定盒设置在所述滑轨上，所述第一固定盒能够在所述侧推装置驱动下沿所述滑轨自由无阻尼水平往复循环滑动；所述下试块置于所述第一固定盒中；所述第二固定盒设置在所述第一固定盒上方；所述上试块置于所述第二固定盒中；所述颗粒介质的上部和下部紧压在所述上试块和所述下试块之间；所述第二固定盒上方设有垂直加载装置；所述垂直加载装置向下施加法向压力紧压所述颗粒介质；

所述测力单元包括拉压力传感器，所述拉压力传感器用于检测所述颗粒介质的上部和下部接触面的摩擦力。

优选地，所述测量设备包括多个所述测力单元，所述拉压力传感器包括NI板卡和NI主机，多个所述测力单元分别连接所述NI板卡，所述NI板卡采集数据后将数据信息传送至所述NI主机，所述NI主机用于计算所述颗粒介质上部和下部接触面的摩擦力和摩擦系数。

优选地，所述测力单元还包括第一螺杆和第二螺杆，所述拉压力传感器一端通过所述通过第一螺杆与所述侧推装置相连，另一端通过所述第二螺杆与所述第一固定盒相连。

优选地，所述试块剪切装置还包括滑块、固定底座，所述固定底座固定在地面上，两根所述滑轨平行安装在所述固定底座上，所述滑块置于所述滑轨上，能够沿所述滑轨自由无阻尼滑动，所述第一固定盒固定于所述滑块上。

优选地，所述侧推装置包括振动台、底板、管夹、刚性圆管和连接装置；所述底板安装在所述振动台上，所述振动台能够带动所述底板水平振动；两个所述管夹固定在所述底板上，所述管夹包括夹头部，所述夹头部用于夹装所述刚性圆管一端，所述刚性圆管另一端通过所述连接装置与所述测力单元相连。

本发明还公开了一种岩石界面高频摩擦力的振动测量方法，其特征在于，所述岩石试样包括上试块、下试块和颗粒介质，所述颗粒介质夹装在所述上试块与所述下试块之间，所述颗粒介质由上、下两部组成；所述颗粒介质上、下两部接触面的高频摩擦力的振动测量方法是：

垂直加载装置向所述上试块施加法向压力F₀，侧推装置以高频振动形式通过测力单元带动试块剪切装置水平往复循环运动，所述试块剪切装置带动所述下试块和所述颗粒介质的下部相对所述上试块和所述颗粒介质的上部水平往复循环运动；所述测力单元采集摩擦力，并计算所述颗粒介质接触面的摩擦系数。

优选地，所述测力单元为n个，n＞1，所测摩擦力F＝(F₁+F₂+……F_n)/n。

优选地，所述侧推装置包括振动台、管夹、刚性圆管和连接装置；所述测力单元包括拉压力传感器、第一螺杆和第二螺杆；所述试块剪切装置包括第一固定盒、滑块、滑轨和第二固定盒；所述测量方法包括如下步骤：

S1、安装测量设备；

将相应规格的刚性圆管安装在两个管夹上，并与连接装置相连；通过第一螺杆和第二螺杆将拉压力传感器螺纹连接在连接装置与第一试块盒之间，拉压力传感器通过NI板卡与NI主机相连；

S2、拉压力传感器输出信号的率定；

S3、岩石界面高频摩擦力的振动测量；

(1)、将下试块放入第一固定盒中，并将颗粒介质的下部置于下试块上；将上试块放入第二固定盒中，并通过颗粒介质的上部放置在颗粒介质的下部上；

(2)、启动垂直加载装置，向试块施加法向压力F₀，随后启动振动台，振动台通过管夹带动刚性圆管以预定频率水平往复循环运动，从而带动第一试块盒运动，使颗粒介质的上部和下部的接触面处产生剪切摩擦；

(3)、通过拉压力传感器记录测力单元的读数，并记录对应时间的加速度读数，通过NI主机计算最终测力和颗粒介质接触面的摩擦系数。

优选地，在S2中拉压力传感器输出信号的率定通过如下方法实现：

向第一固定盒10中放入尺寸相同的重块，并固定，记第二螺杆9、第一固定盒10、第二螺栓11、滑块12和重块为“被牵引部分”，其总共质量为M；

将加速度计安装在第一固定盒10的侧面，测量被牵引部分的加速度a；

牵引力F＝Ma，拉压力传感器的电压幅值线性输出，改变振动台1输入的加速度a，记录多组数据，从而可以完成拉压力传感器的率定：

k＝dV/(M·da)

F＝(V-V₀)/k

k表示单位质量上加速度增量引起的电压幅值的增量；

V₀为初始电压幅值，V为实时测量电压幅值信号。

优选地，在S2中拉压力传感器输出信号的率定通过如下方法实现：

将已知摩擦系数μ的材料作为下试块放入第一固定盒10中，并在下试块上表面叠放一块相同的材料作为上试块，压紧试块后启动垂直加载装置，向试块施加法向压力N，启动振动台1，进行三角波振动，加速度a＝0，使上、下试块界面产生滑动，则此时的摩擦力f＝μN；逐级改变N的大小，记录对应电压幅值V的变化；由牛顿平衡定律和摩擦定律，牵引力F＝摩擦力f＝μN，拉压力传感器的电压幅值为线性输出；

记录多组数据，完成拉压力传感器的率定：

k＝dV/(μ·dN)

F＝(V-V₀)/k

k表示加速度增量引起的电压幅值增量的1/μ；

V₀为初始电压幅值，V为实时测量电压幅值信号。

本发明的有益效果：

本发明通过简单的装置固定拉压力传感器，并保证拉压力传感器能够高频地且不失真地接收振动环境下试样接触面的力学信号，确保动态测试的准确度。本发明的测量设备结构简单，易安装，可靠性高，测量方法简单，易操作，且实验结果准确可靠。本发明通过简单的侧推装置实现测力单元的固定，通过侧推装置实现下试块的水平往复循环运动，模拟岩石振动环境下，能够直接测得试样界面在振动情况下的振动摩擦力。本发明通过多个测力单元，可降低测量误差，使实验结果更可靠。本发明通过滑轨、滑块等实现第一固定盒的自由无阻尼滑动，同时通过对拉压力传感器输出信号的率定，提高了实验结果的准确性。

附图说明

图1为本发明岩石界面高频摩擦力的振动测量设备的正视图；

图2为本发明岩石界面高频摩擦力的振动测量设备的俯视图。

其中：1、振动台，2、底板，3、管夹，4、第一螺栓，5、刚性圆管，6、连接装置，7、拉压力传感器，71、NI板卡，72、NI主机，8、第一螺杆，9、第二螺杆，10、第一固定盒，11、第二螺栓，12、滑块，13、下试块，14、滑轨，15、固定底座，16、颗粒介质，17、上试块，18、第二固定盒。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本申请文件中的上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部等方位或位置关系用语是基于附图所示的方位或位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例记载了一种岩石界面高频摩擦力的振动测量方法和设备，实现岩石试样界面在振动情况下的高频摩擦力的测量。

如图1和图2所示，测量设备包括侧推装置、测力单元和试块剪切装置。侧推装置通过测力单元与试块剪切装置相连。

侧推装置包括振动台1、底板2、管夹3、刚性圆管5和连接装置6。底板2上预制有多个螺纹通孔，底板2通过螺栓安装在振动台1上，振动台1能够在激励信号的驱动下带动底板2水平振动。管夹3包括夹头部和基座部，夹头部设置在基座部上方，两个管夹3的基座部分别通过第一螺栓4与底板2螺纹连接。刚性圆管5的一端通过两个管夹3的夹头部固定，另一端为具有外螺纹的螺杆，连接装置6的一端中心位置具有与螺杆相匹配的螺纹孔，刚性圆管5的螺杆拧入连接装置6的螺纹孔内，实现刚性圆管5与连接装置6的螺纹连接。另外，在连接装置6的另一端预制有两个对称的螺纹孔，用于连接测力单元。

测力单元由第一螺杆8、拉压力传感器7和第二螺杆9组成。拉压力传感器7一端通过第一螺杆8与连接装置6螺纹连接，另一端通过第二螺杆9与试块剪切装置的第一固定盒10一侧端螺纹连接，从而保证第一固定盒10保持一维运动。拉压力传感器7可实时检测高频振动时上下试块接触面所受到的摩擦力。

本实施例中两组测力单元连接在连接装置6与第一固定盒10之间，通过拉压力传感器7分别读取两个测力单元的读数F1和F2，则最终测力为两者平均值F＝(F₁+F₂)/2。这种测力组合不但减小了测量误差，而且能够防止振动台1侧推时使第一固定盒10发生小范围扭转运动，提高了试验的准确性和可靠度。两个测力单元的拉压力传感器7分别通过通道与NI板卡71相连，NI板卡71采集测力值后，将数据信息汇总传送至NI主机72进行计算。为保证测力值的精度，连接装置6与第一固定盒10之间的测力单元可多于2个，如图1和图2所示,则在连接装置6的右端及第一固定盒10的左端相应均布n个螺纹孔，测力F＝(F₁+F₂+……F_n)/n。

另外，本实施例的管夹3可采用弹簧管夹，弹簧管夹可降低刚性圆管5自重对于刚性圆管5端部对拉压力传感器7的读数影响。

试块剪切装置包括第一固定盒10、滑块12、滑轨14、固定底座15和第二固定盒18。

固定底座15固定在地面上，两根滑轨14平行安装在固定底座15上，且两根滑轨14的长度方向与刚性圆管5的轴向方向平行。滑块12通过底部滑槽置于滑轨14上，能够沿滑轨14自由无阻尼滑动。滑块12顶端按不同间距设有多个螺纹孔，用于安装第一固定盒10。

第一固定盒10为凹形槽，第一固定盒10通过第二螺栓11固定于滑块12上，通过滑块12沿滑轨14保持一维直线无阻尼运动。下试块13置于第一固定盒10中，第一固定盒10可根据下试块13尺寸，调整第二螺栓11锁定滑块12上不同的螺纹孔，进而收缩或者扩张第一固定盒10以适应下试块13尺寸。

底部开口的第二固定盒18设置在第一固定盒10上方，上试块17置于第二固定盒18中，且上试块17下方向下伸出第二固定盒18,第二固定盒18上方设有垂直加载装置。在上试块17和下试块13之间紧压颗粒介质16，颗粒介质16由上、下两部分颗粒介质组成。颗粒介质16两侧有夹持片，以防止颗粒介质漏出。垂直加载装置向下施加法向压力通过上试块17和下试块13紧压颗粒介质16，当侧推装置推拉第一固定盒10时，第一固定盒10带动下试块13及下部的颗粒介质相对上部的颗粒介质及上试块17进行一维往复循环运动,颗粒介质16的上部和下部之间的接触面处产生剪切摩擦。垂直加载装置也可为独立的加载装置。

利用上述设备进行岩石界面高频摩擦力的振动测量方法,包括如下步骤：

一、测量设备的安装步骤；

1、安装相应规格的刚性圆管5；

安装固定好侧推装置和试块剪切装置后，将刚性圆管5左端置于两个管夹3上，刚性圆管5的右端螺纹连接连接装置6，连接装置6通过测力单元与第一固定盒10的左端相接，调整管夹3底部的垫高调平刚性圆管5，拧紧管夹3进行固定；

2、通过第一螺杆8和第二螺杆9将拉压力传感器7螺纹连接在连接装置6与第一试块盒10之间，并通过NI板卡71与NI主机72相连；

二、拉压力传感器7采用高频传感器，高频传感器输出信号的率定；

这里提供两种高频力测量的率定方法，本设备中的高频传感器为全桥连接方式，信号输出方式为电压幅值V，通电零载初始值记为V₀，通过labview进行信号采集，设定采集频率1000Hz，采样数100。

方法一：

向第一固定盒10中放入尺寸相同的重块，并固定，记第二螺杆9、第一固定盒10、第二螺栓11、滑块12和重块为“被牵引部分”，其总共质量为M。

将加速度计用快干胶黏在第一固定盒10的侧面，测得的加速度为a，即为被牵引部分整体的加速度。

由牛顿第二定律，牵引力F＝Ma，高频传感器的电压幅值为线性输出，所以dV∝dF，而dF∝da，所以dV∝da。率定试验中，改变振动台1输入的加速度a，记录多组数据，从而可以完成高频传感器的率定：

k＝dV/(M·da)

F＝(V-V₀)/k

d为微分符号；k表示单位质量上加速度增量引起的电压幅值的增量；

V₀为初始电压幅值，V为实时测量电压幅值信号。

方法二：

将已知摩擦系数μ的材料作为下试块放入第一固定盒10中，并在下试块上表面叠放一块相同的材料作为上试块，压紧试块后启动垂直加载装置，向试块施加法向压力N，启动振动台1，设定为三角波振动，即每次振动过程速度相同，加速度a＝0，没有惯性力的影响。从而使上、下试块界面产生滑动，则此时的摩擦力f＝μN。率定试验中，逐级改变N的大小，记录对应电压幅值V的变化。

由牛顿平衡定律和摩擦定律，牵引力F＝摩擦力f＝μN，高频传感器的电压幅值为线性输出，所以dV∝dF，而dF＝df∝dN，所以dV∝dN。

记录多组数据，从而可以完成高频传感器的率定：

k＝dV/(μ·dN)

F＝(V-V₀)/k

k表示加速度增量引起的电压幅值增量的1/μ；

V₀为初始电压幅值，V为实时测量电压幅值信号。

将率定结果输入到labview中，使得高频测力传感器的可读信号直接转换为牵引力F。同时，通过这两种方法的率定，避免滑块12和滑轨14之间系统摩擦力的影响，消除了测量误差，不但省去了对于滑轨摩擦力的纠偏，而且使得测量值更精确。

三、岩石界面高频摩擦力的振动测量；

1、将下试块13放入第一固定盒10中，布上一层颗粒介质16，并将上试块17置于颗粒介质16上压紧，形成颗粒介质16的下部，在颗粒介质16两侧固定夹持片；将上试块17放入第二固定盒18中，并通过颗粒介质16的上部放置在颗粒介质16的下部上；

2、启动垂直加载装置，向试块施加法向压力F₀，随后启动振动台1，振动台1通过管夹3带动刚性圆管5以预定频率水平往复循环运动，从而带动右端的试块剪切装置运动；本实施例以采样频率20Hz进行高频振动力的测量；

此时，第二固定盒18固定不动，上试块17和颗粒介质16上部保持不动，滑块12、第一固定盒10、第二螺栓11、下试块13以及颗粒介质16下部随着振动台1的振动而往复运动，颗粒介质16的上部和下部的接触面处产生剪切摩擦；

3、通过拉压力传感器7记录两个测力单元的读数F₁和F₂，通过NI主机72计算最终测力为两者平均值F＝(F₁+F₂)/2，记录对应时间的加速度读数a。根据牛顿第二定律，取“被牵引部分”M为研究对象，受到牵引力F和惯性力Ma的作用，因此颗粒介质16接触面的摩擦系数u＝F-Ma/N＝(F₁+F₂-Ma)/2F₀。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种岩石界面高频摩擦力的振动测量设备，其特征在于，所述测量设备包括侧推装置、测力单元和试块剪切装置，所述侧推装置通过所述测力单元与所述试块剪切装置相连；

所述试块剪切装置包括第一固定盒(10)、滑轨(14)和第二固定盒(18)；所述滑轨(14)长度方向与所述侧推装置的推动方向平行；所述第一固定盒(10)设置在所述滑轨(14)上，所述第一固定盒(10)能够在所述侧推装置驱动下沿所述滑轨(14)自由无阻尼水平往复循环滑动；所述下试块(13)置于所述第一固定盒(10)中；所述第二固定盒(18)设置在所述第一固定盒(10)上方；所述上试块(17)置于所述第二固定盒(18)中；所述颗粒介质(16)的上部和下部紧压在所述上试块(17)和所述下试块(13)之间；所述第二固定盒(18)上方设有垂直加载装置；所述垂直加载装置向下施加法向压力紧压所述颗粒介质(16)；

所述测力单元包括拉压力传感器(7)，所述拉压力传感器(7)用于检测所述颗粒介质(16)的上部和下部接触面的摩擦力。

2.根据权利要求1所述的岩石界面高频摩擦力的振动测量设备，其特征在于，所述测量设备包括多个所述测力单元，所述拉压力传感器7包括NI板卡(71)和NI主机(72)，多个所述测力单元分别连接所述NI板卡(71)，所述NI板卡(71)采集数据后将数据信息传送至所述NI主机(72)，所述NI主机(72)用于计算所述颗粒介质(16)上部和下部接触面的摩擦力和摩擦系数。

3.根据权利要求1所述的岩石界面高频摩擦力的振动测量设备，其特征在于，所述测力单元还包括第一螺杆(8)和第二螺杆(9)，所述拉压力传感器(7)一端通过所述通过第一螺杆(8)与所述侧推装置相连，另一端通过所述第二螺杆(9)与所述第一固定盒(10)相连。

4.根据权利要求1所述的岩石界面高频摩擦力的振动测量设备，其特征在于，所述试块剪切装置还包括滑块(12)、固定底座(15)，所述固定底座(15)固定在地面上，两根所述滑轨(14)平行安装在所述固定底座(15)上，所述滑块(12)置于所述滑轨(14)上，能够沿所述滑轨(14)自由无阻尼滑动，所述第一固定盒(10)固定于所述滑块(12)上。

5.根据权利要求1所述的岩石界面高频摩擦力的振动测量设备，其特征在于，所述侧推装置包括振动台(1)、底板(2)、管夹(3)、刚性圆管(5)和连接装置(6)；所述底板(2)安装在所述振动台(1)上，所述振动台(1)能够带动所述底板(2)水平振动；两个所述管夹(3)固定在所述底板(2)上，所述管夹(3)包括夹头部，所述夹头部用于夹装所述刚性圆管(5)一端，所述刚性圆管(5)另一端通过所述连接装置(6)与所述测力单元相连。

6.一种岩石界面高频摩擦力的振动测量方法，其特征在于，所述岩石试样包括上试块(17)、下试块(13)和颗粒介质(16)，所述颗粒介质(16)夹装在所述上试块(17)与所述下试块(13)之间，所述颗粒介质(16)由上、下两部组成；所述颗粒介质(16)上、下两部接触面的高频摩擦力的振动测量方法是：

垂直加载装置向所述上试块(17)施加法向压力F₀，侧推装置以高频振动形式通过测力单元带动试块剪切装置水平往复循环运动，所述试块剪切装置带动所述下试块(13)和所述颗粒介质(16)的下部相对所述上试块(17)和所述颗粒介质(16)的上部水平往复循环运动；所述测力单元采集摩擦力，并计算所述颗粒介质(16)接触面的摩擦系数。

7.根据权利要求6所述的岩石界面高频摩擦力的振动测量方法，其特征在于，所述测力单元为n个，n＞1，所测摩擦力F＝(F₁+F₂+……F_n)/n。

8.根据权利要求6所述的岩石界面高频摩擦力的振动测量方法，其特征在于，所述侧推装置包括振动台(1)、管夹(3)、刚性圆管(5)和连接装置(6)；所述测力单元包括拉压力传感器(7)、第一螺杆(8)和第二螺杆(9)；所述试块剪切装置包括第一固定盒(10)、滑块(12)、滑轨(14)和第二固定盒(18)；所述测量方法包括如下步骤：

S1、安装测量设备；

将相应规格的刚性圆管(5)安装在两个管夹(3)上，并与连接装置(6)相连；通过第一螺杆(8)和第二螺杆(9)将拉压力传感器(7)螺纹连接在连接装置(6)与第一试块盒(10)之间，拉压力传感器(7)通过NI板卡(71)与NI主机(72)相连；

S2、拉压力传感器(7)输出信号的率定；

S3、岩石界面高频摩擦力的振动测量；

(1)、将下试块(13)放入第一固定盒(10)中，并将颗粒介质(16)的下部置于下试块(13)上；将上试块(17)放入第二固定盒(18)中，并通过颗粒介质(16)的上部放置在颗粒介质(16)的下部上；

(2)、启动垂直加载装置，向试块施加法向压力F₀，随后启动振动台(1)，振动台(1)通过管夹(3)带动刚性圆管(5)以预定频率水平往复循环运动，从而带动第一试块盒(10)运动，使颗粒介质(16)的上部和下部的接触面处产生剪切摩擦；

(3)、通过拉压力传感器(7)记录测力单元的读数，并记录对应时间的加速度读数，通过NI主机(72)计算最终测力和颗粒介质(16)接触面的摩擦系数。

9.根据权利要求8所述的岩石界面高频摩擦力的振动测量方法，其特征在于，在S2中拉压力传感器(7)输出信号的率定通过如下方法实现：

向第一固定盒10中放入尺寸相同的重块，并固定，记第二螺杆9、第一固定盒10、第二螺栓11、滑块12和重块为“被牵引部分”，其总共质量为M；

将加速度计安装在第一固定盒10的侧面，测量被牵引部分的加速度a；

牵引力F＝Ma，拉压力传感器(7)的电压幅值线性输出，改变振动台1输入的加速度a，记录多组数据，从而可以完成拉压力传感器(7)的率定：

k＝dV/(M·da)

F＝(V-V₀)/k

k表示单位质量上加速度增量引起的电压幅值的增量；

V₀为初始电压幅值，V为实时测量电压幅值信号。

10.根据权利要求8所述的岩石界面高频摩擦力的振动测量方法，其特征在于，在S2中拉压力传感器(7)输出信号的率定通过如下方法实现：

将已知摩擦系数μ的材料作为下试块放入第一固定盒10中，并在下试块上表面叠放一块相同的材料作为上试块，压紧试块后启动垂直加载装置，向试块施加法向压力N，启动振动台1，进行三角波振动，加速度a＝0，使上、下试块界面产生滑动，则此时的摩擦力f＝μN；逐级改变N的大小，记录对应电压幅值V的变化；由牛顿平衡定律和摩擦定律，牵引力F＝摩擦力f＝μN，拉压力传感器(7)的电压幅值为线性输出；。

记录多组数据，完成拉压力传感器(7)的率定：

k＝dV/(μ·dN)

F＝(V-V₀)/k

k表示加速度增量引起的电压幅值增量的1/μ；

V₀为初始电压幅值，V为实时测量电压幅值信号。

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