[发明专利]一种用于SHPB实验的松散颗粒体试样的制备装置及方法

权利要求书

1.一种用于SHPB实验的松散颗粒体试样的制备装置，其特征在于：包括操作台、试样固定装置、压力件以及施压组件；

所述试样固定装置设在所述操作台上，所述试样固定装置内设有试样；

所述压力件贯穿所述操作台，所述压力件的顶端位于所述试样固定装置的上方，所述压力件的底端位于所述操作台的下方；在所述压力件的上方设有量表，所述试样固定装置、压力件、以及量表同轴心设置；

所述施压组件设在所述操作台上且位于所述操作台的下方，所述施压组件与所述压力件的底端连接；

所述施压组件对所述压力件施加压力，带动所述压力件向下产生位移并将压力传递给试样固定装置以及试样。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述试样固定装置包括底座、下透水石、导环、护环、上透水石以及传压板；

所述底座呈顶部开口且内部中空的柱形，所述底座内部设有第一台阶部、第二台阶部以及第三台阶部，所述第二台阶部的直径大于所述第一台阶部的直径，所述第三台阶部的直径大于所述第二台阶部的直径；

所述下透水石设在所述第一台阶部；所述导环设在所述第二台阶部；

在所述下透水石上放置有带有环刀的试样，所述导环的内壁抵接所述环刀的外壁，所述导环的顶端低于所述环刀的顶端；

所述护环设在所述环刀上，所述护环的底部内壁向内凹陷形成定位槽，所述定位槽与所述环刀的顶部配合；

所述上透水石设在所述试样上，所述传压板设在所述上透水石上，所述护环围设在所述上透水石以及所述传压板的外壁。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述压力件包括加压块以及分别设在所述加压块底端两侧的连接杆；

所述加压块的中心处沿竖直方向开设有螺纹孔，在所述螺纹孔内螺纹连接有调节钉，所述调节钉、试样固定装置以及量表的测量头同轴设置；

所述连接杆贯穿所述操作台，且所述连接杆的底端与所述施压组件连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述施压组件包括杠杆，所述杠杆通过铰接座铰接于所述操作台的下方，所述铰接座的顶端与所述操作台的底端连接；

所述杠杆的一端连接有砝码盘，另一端螺纹连接有平衡锤，在所述杠杆上铰接有支撑座，所述支撑座位于所述砝码盘与所述铰接座之间且靠近所述铰接座，所述连接杆的底端与所述支撑座连接。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述量表包括千分表。

6.一种用于SHPB实验的松散颗粒体试样的制备方法，其特征在于，包括：

将带有环刀的试样放入所述试样固定装置内；

调整平衡锤的位置，使杠杆保持平衡；

将试样固定装置安放到操作台上，调整调节钉的高度，使调节钉的底端抵接所述试样固定装置的顶端；

调整千分表的位置，使千分表的测量头抵接所述调节钉的顶端；

调节千分表的长针读数为0，短针读数为整数；

在砝码盘上逐级施加荷载，并记录千分表的读数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将带有环刀的试样放入所述试样固定装置内之前，所述方法还包括：

使用环刀，将环刀刃口向下垂直压入从现场取回的松散颗粒体中，直至环刀内充满松散颗粒体，使用切土刀和/或钢丝锯整平环刀两端面，环刀内的松散颗粒体即为待试验的试样。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述使用环刀，将环刀刃口向下垂直压入从现场取回的松散颗粒体中，直至环刀内充满松散颗粒体，使用切土刀和/或钢丝锯整平环刀两端面，环刀内的松散颗粒体即为待试验的试样之前，所述方法还包括：

将从现场取回的原状松散颗粒体放入击实仪中，用击实锤敲击15～20次。