[發明專利]一種綜合模擬動態承壓浸泡與凍融環境的試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 202110008724.0
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112858017A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳興周;陳莉麗;江海;馬彬;杜威;唐嘉儀;白亞妮
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/04;G01N25/00
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 張衛武

1.一種用于綜合模擬動態承壓浸泡與凍融環境的試驗裝置，其特征在于包括支座(13)，底盤(11)，鋼殼(7)，試驗缸(9)，液氮缸(10)，液壓泵(4)，溫度傳感器(8)，降溫控制系統(14)，升溫控制系統(15)，以及置樣臺(6)。試驗上部裝置依托支座(13)放于地面，支座(13)與地面之間采用螺栓相連；底盤上設有排液管(12)，底盤(11)上設有多個環形凹槽。鋼殼(7)和多個缸體，均內嵌于底盤的環形凹槽內；鋼殼(7)內設有四個試驗缸(9)和一個液氮缸(10)，各缸頂部設有進液管(1)，底部設有排液管(12)；鋼殼(7)設有頂蓋(18)，且高度低于各缸體；以鋼殼(7)內充滿的導溫鹽水為傳導介質，實現以液氮為低溫源頭的試件凍結。試驗缸(9)內設有置樣臺(6)和L型槽(17)，置樣臺(6)沿L型槽(17)放入試驗缸(9)內固定；試驗缸(9)外側均設有兩臺液壓泵(4)，試驗缸(9)內設有溫度傳感器(8)和電熱絲(5)，溫度傳感器(8)和電熱絲(5)與升溫控制系統(15)相連，液氮缸(10)與降溫控制系統(14)相連。

2.根據權利要求1所述的一種用于綜合模擬動態承壓浸泡與凍融環境的試驗裝置，其特征在于試驗缸(9)外側均設有液壓泵(4)，試驗缸(9)內設有溫度傳感器(8)和電熱絲(5)；溫度傳感器(8)和電熱絲(5)與升溫控制系統(15)相連，液氮缸(10)與降溫控制系統(14)相連。

3.根據權利要求書1所述的一種用于綜合模擬動態承壓浸泡與凍融環境的試驗裝置，其特征在于置樣臺(6)內設置有用于固定試件的Ω形夾具(16)，Ω形夾具(16)的高度為50mm，Ω形夾具(16)內側設有海綿墊。

4.根據權利要求1-3所述的一種用于綜合模擬動態承壓浸泡與凍融環境的試驗方法，操作步驟如下：

S1：利用錨固夾具將試件固定于置樣臺(6)，使試件充分接觸水體，將置樣臺(6)沿L型槽(17)放入試驗缸(9)內固定。先向試驗缸(9)內緩慢加滿水，再安裝頂蓋(3)；試驗完成后，待試驗缸溫度達到室溫且液壓泵壓力卸除后，可進行試件拆卸工作。

S2：通過液壓泵(4)設置目標壓力值，然后對試驗缸(9)內水體加壓；借助兩臺液壓泵(4)形成壓差，使之達到目標壓差值；利用液壓泵(4)的吸液排液功能，通過水體對流方式達到模擬動態承壓浸泡環境的效果。

S3：利用升溫控制系統(15)與電熱絲(5)及溫度傳感器(8)，實現升溫條件下試驗缸(9)內的溫度控制。利用降溫控制系統(14)和溫度傳感器(8)，實現降溫條件下試驗缸(9)內的溫度控制。

5.根據權利要求4所述的一種用于綜合模擬動態承壓浸泡與凍融環境的試驗方法，其特征在于：所需試件的高度為100mm，直徑為50mm；試件材料可為巖石，也可是混凝土。