[发明专利]分体式三维压力装置及应变波形图采集方法

说明书

本发明涉及分体式三维压力装置及应变波形图采集方法，技术方案是，包括底座和固定在底座上的压力室和油缸，压力室两端分别设置有滑动连接在其内腔上且分别密封其两端口部的第一滑动垫块和第二滑动垫块；所述的油缸包括油缸缸体和滑动设置在油缸缸体中心的活塞，活塞靠近压力室的一端固定连接有传感器连接板，传感器连接板远离油缸的一侧设置有力传感器，本发明同时受到冲击动载及三轴静载组合作用，对岩样施加动载的基础上可实现轴向静压和围压的组合加载，通过压力室进行围压预加载，通过油缸进行轴压预加载，从而对试件进行三轴力的预加载，满足了对岩石等材料进行动、静载耦合加载作用下的材料力学性能试验的条件。

技术领域

本发明涉及一种分体式三维压力装置，可与霍普金森压杆配合对岩石等材料进行动、静载耦合加载作用下的材料力学性能试验。

背景技术

在自然及工程岩体中，有相当一部分岩石在动荷载作用之前，往往已经处于一定的地应力状态。在地下岩体工程中，地应力是不可忽略的，且基本上随着深度的增加而增加。大量爆破工程实践以及理论研究表明，初始地应力对地冲击传播、岩体破坏和爆破效果有重要影响。霍普金森压杆技术是1949年由J.Hopkinson和B.Hopkinson提出，Kolsky在此基础上提出了分离式霍普金森压杆用于测量材料在高应变率下的动态力学性能。又经过半个多世纪的发展,分离式霍普金森压杆技术已成为测量各种材料动态力学性能的重要手段。但传统SHPB(霍普金森压杆试验)装置无法对试件进行三轴预加载，更无法对岩石等材料进行动、静载耦合加载作用下的材料力学性能试验，因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种霍普金森压杆三轴试验装置，可有效解决对岩石等材料进行动、静载耦合加载作用下的材料力学性能试验的问题。

本发明解决的技术方案是：一种分体式三维压力装置，包括底座和固定在底座上的压力室和油缸，压力室为两端开口的中空结构，压力室两端分别设置有滑动连接在其内腔上且分别密封其两端口部的第一滑动垫块和第二滑动垫块，压力室上设置有与其内腔相连通的压力室进油口和压力室出油口；所述的油缸包括油缸缸体和滑动设置在油缸缸体中心的活塞，活塞靠近压力室的一端固定连接有传感器连接板，传感器连接板远离油缸的一侧设置有力传感器，力传感器中心设置有螺栓孔，螺栓孔内旋装固定有一端朝向压力室伸出的连接螺栓，连接螺栓靠近压力室的一端固定连接有透射杆卡块，透射杆卡块与压力室正对面上开有与透射杆相匹配的透射杆定位槽，压力室与油缸之间的底座上固定有用于调节透射杆位置并对其进行定位导向的第一导向支架，压力室远离油缸侧的底座上固定有用于调节调节透射杆位置并对其进行定位导向的第二导向支架。

所述的第一导向支架内装有透射杆，透射杆的一端置于入射杆定位槽内，另一端与第二滑动垫块紧贴，第二导向支架内装有入射杆，入射杆的一端与第一滑动垫块紧贴，透射杆、第二滑动垫块、第一滑动垫块以及入射杆呈同轴设置；

一种上述所述分体式三维压力装置的应变波形图采集方法，包括以下步骤：

A、杆系对中调整

透射杆装在第一导向支架内，入射杆装在第二导向支架内，通过调节导向支架调节入射杆和透射杆的位置，最终使透射杆卡块上的透射杆定位槽、透射杆、第二滑动垫块、第一滑动垫块以及入射杆同轴；

B、粘贴应变片

在入射杆上粘贴有用于测量其应变值的第一应变片，在透射杆上粘贴有用于测量其应变值的第二应变片；第一应变片和第二应变片均与应变仪相连；

C、安装试件

将试件装入压力室内，并压紧固定在第一滑动垫块和第二滑动垫块之间，同时使入射杆一端与第一滑动垫块的外端面正对密合，透射杆的一端与第二滑动垫块的外端面正对密合，透射杆的另一端与透射杆定位槽正对；

D、静压加载