[实用新型]霍普金森压杆真三轴可视化系统

说明书

本申请涉及一种霍普金森压杆真三轴可视化系统，包括工作台、高压气炮、放置在所述高压气炮射击口内的撞击杆、设置在高压气炮安装撞击杆一侧的入射杆、固接在工作台上用于放置岩石试样的放置盒，放置盒位于入射杆远离高压气炮的一侧，放置盒另一侧设置有投射杆，投射杆远离放置盒的一端设置有缓冲装置，工作台上滑动连接有支撑架；放置盒朝向入射杆的一端开设有入射口，放置盒朝向投射杆的一端开设有投射口，放置盒上面开设有第一安装口，放置盒相对的两侧分别开设有第二安装口和观察口，观察口处安装有玻璃，放置盒安装玻璃的一侧设置有摄像机。本申请具有能够对岩石试件在加卸载过程中的变化进行直观的观察，便于研究的效果。

技术领域

本申请涉及岩石霍普金森冲击加载实验的领域，尤其是涉及一种霍普金森压杆真三轴可视化系统。

背景技术

目前，随着社会的进步以及建设的发展，对于隧道建设也越来越多，目前在进行隧道挖掘时需要用到盾构机进行挖掘，盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。在对隧道进行挖掘时，不同的土质层对于盾构机的挖掘要求不同，尤其是当挖掘岩石层时，需要根据岩石的不同性能确定合适的挖掘方案。

授权公告号为CN205719826U的中国实用新型专利公开了一种基于真三轴静载的岩石霍普金森冲击加载实验装置，其包括高压气炮、撞击杆、入射方杆、入射杆固定支架、中心支架、透射方杆、透射杆固定支架、吸收杆、立方体方箱、伺服液压系统泵站。使用时，直接将需要检测的岩石试件放置在立方体方箱中，然后将立方体方箱放置在中心支架上，然后伺服液压系统泵站固定住立方体方箱在中心支架上的位置。打开高压气炮，撞击杆受高压气炮中的高压气体推动撞击入射方杆，在入射方杆中形成一个压应力应变脉冲，即入射波（由贴在入射杆上的电阻应变片测得），压应力应变脉冲在入射方杆中向前传播，当传输至入射方杆与岩石试件交界处，由于岩石试件和投射方杆材料的惯性，岩石试件将被压缩。同时，由于杆与试件之间的波阻抗差异，入射波被部分反射为反射波（也由贴在入射杆上的电阻应变片测得），透射波由透射杆上的电阻应变片测得，由测得的入射波、反射波和透射波就可以得到岩石试件的形变和破坏情况，获得岩石试件的动态力学性能数据。

但是该方案中的岩石试件放在立方体方箱中，采用密闭容器进行“黑箱”实验，对于岩石试件在加卸载过程中的变化情况无法或者难以进行直观的观测和研究。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提供一种霍普金森压杆真三轴可视化系统，能够对岩石试件在加卸载过程中的变化进行直观的观察，便于研究

本申请提供的一种霍普金森压杆真三轴可视化系统采用如下的技术方案：

一种霍普金森压杆真三轴可视化系统，包括工作台、固接在所述工作台上的高压气炮、放置在所述高压气炮射击口内的撞击杆、设置在所述高压气炮安装所述撞击杆一侧的入射杆以及固接在所述工作台上用于放置岩石试样的放置盒，所述放置盒位于所述入射杆远离所述高压气炮的一侧，所述放置盒另一侧设置有投射杆，所述投射杆远离所述放置盒的一端设置有缓冲装置，所述工作台上滑动连接有对入射杆、投射杆进行支撑的支撑架；所述放置盒朝向所述入射杆的一端开设有供入射杆穿入的入射口，所述放置盒朝向所述投射杆的一端开设有供所述投射杆穿入的投射口，所述放置盒背离所述工作台的一侧开设有第一安装口，所述放置盒相对的两侧其中一侧开设有第二安装口，另一侧开设有观察口，所述观察口处可拆卸连接有玻璃，所述放置盒安装玻璃的一侧设置有对观察口内的岩石试件进行摄像的摄像机。

通过采用上述技术方案，当在高压气炮的推力作用下推动撞击杆撞击入射杆时，在入射杆上形成一个压应力应变脉冲，即入射波，入射波将顺着入射杆向前传播至入射杆和岩石试件的交界处，从而将岩石试件压缩。同时入射波被部分反射为反射波，还可以测得传输给投射杆上的透射波，通过测得的入射波、反射波和投射波就可以得到岩石试件的形变和破坏情况，同时摄像机也可以通过放置盒安装玻璃的一侧拍摄出岩石试件在加卸在过程中的变化情况，便于后续的研究分析。