[實用新型]一種準靜態疊加式圍壓實驗裝置

有效

• 申請號: 201420627874.5
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN204086020U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 張書;盧玉斌;蘇實
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及地質分析、防護設計等領域，特別是涉及一種準靜態被動圍壓實驗裝置。

背景技術

混凝土類材料廣泛應用于建筑設施、軍事防護等，在工程材料中扮演不可替代的重要角色。混凝土類材料的力學性能因此也受到研究者的廣泛關注。目前，對于混凝土類材料準靜態力學性能的研究主要是在較低壓加載下開展的。有研究表明：混凝土類材料處于三軸壓縮或圍壓狀態時，其壓縮強度能夠增強數十倍。圍壓現象大量存在于混凝土類材料中，如鋼管或夾板間的混凝土材料、大型混凝土類材料或深層巖石材料結構。由此可見，被動圍壓測試技術對研究地質、防護設計等具有重要意義。

現有的被動圍壓裝置主要利用形變中試樣與強度較大的套管接觸，導致套管對試樣施加被動圍壓。該裝置為解決高載荷下壓頭與套管因形變而出現粘連的問題，套管、壓頭與加載端需要進行固定，并依賴試驗機提供的拉伸載荷，完成實驗后壓頭與套管的分離，故該裝置不方便拆卸，難以在其余試驗機上使用，互換性差。因此，混凝土類材料在幾百MPa及GPa等量級軸向加載下的研究數據仍較為缺乏，其主要原因之一是現有的被動圍壓實驗裝置造價昂貴、設計單一，無法實現普及。

發明內容

為克服整體式套管裝置笨重且不容易拆卸等問題，本實用新型提出疊加式套管設計方案：利用套管與套管間通過止口連接的疊加組合方式來適應不同高度試件的測試要求,且拆卸方便。

本實用新型采用如下技術方案：

一種準靜態疊加式圍壓實驗裝置，其特征為圍壓裝置包括：可分離底座、疊加套管、壓頭和二次壓頭；所述可分離底座與疊加套管通過加工出的凹槽連接，可分離底座內孔直徑相比疊加內孔較大；所述二次壓頭外徑相對壓頭外徑較小，長度較長。針對實驗中，壓頭與套管壁發生形變而出現的粘連問題，本文提出了一種組合式分離設計，即進行準一維應變實驗時依然使用套管進行實驗，在實驗結束后，利用套管與底座的配合，在直徑較小且長度較長的壓頭（稱為二次壓頭）的加載作用下實現壓頭與套管壁的分離。

在上述技術方案中，所述疊加套管為若干套管疊加組合，套管與套管之間通過止口連接，適應不同高度試樣的實驗。

在上述技術方案中，所述壓頭尺寸也可以做出調整，即壓頭與套管配合過程中,應保證足夠的插入深度,使得壓縮過程中有良好的導向,并且也應該留有一定的可加載行程,來對試樣進行加載。

在上述技術方案中，所述二次壓頭的剛度可低于壓頭，利用套管與底座的配合，對壓頭加載從而克服壓頭與套管壁發生形變而出現的粘連問題。

在上述技術方案中，所述可分離底座也可采用疊加組合的方式來適應不同高度試樣的分離要求。

在上述技術方案中，所述套管內孔與試樣外徑的間隙保證在0.15?mm范圍內。

本實用新型的優點在于：疊加式設計解決了套管圍壓裝置難以拆卸、組裝的問題，使得可以很方便地對套管圍壓裝置進行移動、組合，方便地實現套管圍壓裝置移動與組合、具有很好的互換性；且組合式分離設計能很好的解決壓頭與套管壁之間的粘連問題，實現壓頭與套管的分離。

因此，一種疊加式被動圍壓裝置不僅制造成本低，而且能在多款壓縮試驗機上進行準一維應變的測試，具備高效、可靠、互換、實用的性能。

附圖說明

本實用新型將通過實施例并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本實用新型的整體示意圖；

圖2是疊加套管結構示意圖；

圖3是可分離底座的結構示意圖。

其中：1是二次壓頭?，2是壓頭，3是試樣，4是疊加套管，5是可分離底座。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明。

如圖1所示試樣3外徑分別與壓頭2外徑、疊加套管4內徑配合，配合誤差在，配合公差在0.15?mm范圍內。圍壓試驗過程中，試樣受到壓頭2對加載的同時，也受到疊加套管4的圍壓作用，最后達到破壞。此時，壓頭會因形變與疊加套管4內壁發生粘連，無法取出。所以在試驗結束后，利用疊加套管4與可分離底座5的配合，在直徑較小且長度較長的二次壓頭1的加載作用下實現壓頭2與疊加套管4內壁的分離。由于軸向沒有任何限制,所以壓頭2與試樣3將被擠壓出疊加套管4，完成一次圍壓實驗。

疊加套管4利用套管與套管間通過止口連接的疊加組合方式來適應不同高度試件3的測試要求；同時，壓頭2尺寸也可以做出調整，即壓頭2與疊加套管4配合過程中,應保證足夠的插入深度,使得壓縮過程中有良好的導向,并且也應該留有一定的加載量。