[發明專利]一種動靜組合電磁加載霍普金森巖石桿波傳播測試裝置

在審

• 申請號: 201910645658.0
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110441169A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 謝和平;朱建波;周韜;高明忠;李存寶;廖志毅;王俊;張凱
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N3/317
• 分類號: G01N3/317;G01N3/12;G01H11/06
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡玉

1.一種動靜組合電磁加載霍普金森巖石桿波傳播測試裝置，其特征在于：

該測試裝置主要由加載框架系統、巖石桿系統、電磁脈沖發射系統、軸壓伺服控制加載系統、數據監測與采集系統組成；

加載框架系統主要由支撐平臺、連桿、巖石桿支座以及軸壓加載固定擋板組成，巖石桿系統主要由滿足不同試驗需求的直徑相等，長度和數量不等，材質相等或不等的巖石桿組成；電磁脈沖發射系統主要由電磁脈沖應力波激發腔及其控制系統構成；軸壓伺服控制加載系統主要由液壓加載油缸、軸壓加載活塞以及軸壓伺服控制系統組成；數據監測與采集系統主要由多通道高速同步記錄儀、應變片、惠斯通電橋以及應變信號放大器構成；

該測試裝置的主要組成部件名稱為：支撐平臺（1）、入射端軸壓加載固定擋板（2）、電磁脈沖應力波激發腔（3）、第一巖石桿（5）、第二巖石桿（7）、第三巖石桿（8）、軸壓加載活塞（9）、液壓加載油缸（10）、透射端軸壓加載固定擋板（11）；以上部件的連接關系如下：

試驗裝置置于支撐平臺（1）上，入射端軸壓加載固定擋板（2）固定于支撐平臺（1）的入射端部，其中心和四周分別設置有大圓孔和小圓孔，此處的大圓孔和小圓孔是相對的說法，即入射端軸壓加載固定擋板（2）中間設置的圓孔的尺寸大于四周設置的圓孔的尺寸，電磁脈沖應力波激發腔（3）穿過入射端軸壓加載固定擋板（2）的中心大圓孔，電磁脈沖應力波激發腔（3）的加載端與第一巖石桿（5）的入射端接觸；第一巖石桿（5）的透射端截面與第二巖石桿（7）的入射端截面接觸，兩接觸截面構成了第一節理（12），第二巖石桿（7）的透射端截面與第三巖石桿（8）的入射端截面接觸，兩接觸截面構成了第二節理（13）；第三巖石桿（8）其透射端截面與軸壓加載活塞（9）接觸；軸壓加載活塞（9）與液壓加載油缸（10）連為一體，軸壓加載活塞（9）將液壓加載油缸內的油壓傳遞至巖石桿中；液壓加載油缸（10）穿過透射端軸壓加載固定擋板（11）的中心大圓孔；透射端軸壓加載固定擋板（11）安置于支撐平臺透射端；連桿（4）分別穿過入射端軸壓加載固定擋板（2）和透射端軸壓加載固定擋板（11）四周的小圓孔，將加載框架系統、巖石桿系統、電磁脈沖發射系統和軸壓伺服控制加載系統連接為一整體結構。

2.根據權利要求1所述的一種動靜組合電磁加載霍普金森巖石桿波傳播測試裝置，其特征在于：還包括若干個巖石桿支座（6），所述第一巖石桿（5）由巖石桿支座（6）支撐在加載軸線上，第二巖石桿（7）由巖石桿支座（6）支撐在加載軸線上，第三巖石桿（8）由巖石桿支座（6）支撐在加載軸線上。

3.根據權利要求1所述的一種動靜組合電磁加載霍普金森巖石桿波傳播測試裝置，其特征在于：電磁脈沖應力波激發腔（3）穿過入射端軸壓加載固定擋板（2）的中心大圓孔，并與之焊接形成整體結構。

4.根據權利要求1所述的一種動靜組合電磁加載霍普金森巖石桿波傳播測試裝置，其特征在于：液壓加載油缸（10）穿過透射端軸壓加載固定擋板（11）的中心大圓孔，并與之焊接形成整體結構。

5.根據權利要求1所述的一種動靜組合電磁加載霍普金森巖石桿波傳播測試裝置，其特征在于：透射端軸壓加載固定擋板（11）安置于支撐平臺透射端，根據巖石桿系統的長度需要在支撐平臺上前后移動調節巖石桿測試系統的長度。

6.根據權利要求1所述的一種動靜組合電磁加載霍普金森巖石桿波傳播測試裝置，其特征在于：第一節理（12）和第二節理（13）構成一對平行節理組。

7.根據權利要求1所述的一種動靜組合電磁加載霍普金森巖石桿波傳播測試裝置，其特征在于：巖石桿表面設置若干個應變片，并通過屏蔽導線將應變片接入至數據監測與采集系統。

8.根據權利要求1所述的一種動靜組合電磁加載霍普金森巖石桿波傳播測試裝置，其特征在于：第一巖石桿和第二巖石桿接觸面之間填充混合物形成一填充第一節理，第二巖石桿和第三巖石桿之間填充混合物構成一填充第二節理，第一節理（12）和第二節理（13）構成一對平行節理組，并且根據試驗需要，兩條節理填充物材質和含水量可相同亦可不相同。