[發(fā)明專利]多場耦合動態(tài)加載裝置及實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210515228.9
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114720266A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚偉;夏開文;徐穎;吳幫標(biāo);陳澤雕;趙格立
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/12;G01N3/30
• 代理公司: 廣州德科知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44381
• 代理人: 黃文靜;萬振雄

1.一種多場耦合動態(tài)加載裝置，其特征在于，所述多場耦合動態(tài)加載裝置用于對試樣進(jìn)行動力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，所述多場耦合動態(tài)加載裝置包括：

圍壓缸，所述圍壓缸用于充注液體，以對所述試樣施加圍壓；

入射桿，所述入射桿與所述圍壓缸連接，所述入射桿包括一體形成的第一部分和第二部分，所述第二部分上設(shè)有第一導(dǎo)孔；

透射桿，所述透射桿與所述圍壓缸連接，且所述透射桿與所述入射桿相對設(shè)置，所述透射桿包括第三部分和第四部分，所述第三部分上設(shè)有第二導(dǎo)孔，所述試樣夾持于所述第二部分和所述第三部分之間；

軸壓桿，所述軸壓桿連接于所述透射桿背離所述入射桿的一端，所述軸壓桿用于對所述試樣施加軸壓；

壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)連接于所述第一導(dǎo)孔和/或所述第二導(dǎo)孔，所述壓縮機(jī)用于向所述試樣施加滲透壓；以及

發(fā)射器，所述發(fā)射器設(shè)置于所述入射桿背離所述透射桿的一端，所述發(fā)射器用于對所述試樣施加入射應(yīng)力波。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多場耦合動態(tài)加載裝置，其特征在于，所述多場耦合動態(tài)加載裝置對所述試樣施加的所述軸壓和所述圍壓的差值滿足以下關(guān)系式：

其中，P_x為所述多場耦合動態(tài)加載裝置對所述試樣施加的所述軸壓的大小，P_y為所述多場耦合動態(tài)加載裝置對所述試樣施加的所述圍壓的大小，μ為所述試樣與所述入射桿之間的摩擦系數(shù)，m為所述試樣的質(zhì)量，A_b為所述入射桿與所述試樣的接觸面積，g為比例系數(shù)，取9.8N/kg。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多場耦合動態(tài)加載裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)孔和所述第二導(dǎo)孔的孔徑小于或等于1mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多場耦合動態(tài)加載裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)孔為包括第一長導(dǎo)孔和與所述第一長導(dǎo)孔連接的第一短導(dǎo)孔，所述第一長導(dǎo)孔背離所述第一長導(dǎo)孔和所述第一短導(dǎo)孔的連接處的一端設(shè)置有多個(gè)與所述第一長導(dǎo)孔連通的第一導(dǎo)槽；

所述第二導(dǎo)孔為包括第二長導(dǎo)孔和與所述第二長導(dǎo)孔連接的第二短導(dǎo)孔，所述第二長導(dǎo)孔背離所述第二長導(dǎo)孔和所述第二短導(dǎo)孔的連接處的一端設(shè)置有多個(gè)與所述第二長導(dǎo)孔連通的第二導(dǎo)槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多場耦合動態(tài)加載裝置，其特征在于，所述透射桿的所述第三部分和所述第四部分為一體成型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的多場耦合動態(tài)加載裝置，其特征在于，所述入射桿上設(shè)有第一應(yīng)變片，所述第一應(yīng)變片用于檢測所述發(fā)射器對所述試樣施加的所述入射應(yīng)力波以及所述入射應(yīng)力波經(jīng)所述試樣反射后的反射應(yīng)力波在所述入射桿上傳播時(shí)所述入射桿的應(yīng)變；

所述透射桿上設(shè)有第二應(yīng)變片，所述第二應(yīng)變片用于檢測所述入射應(yīng)力波透過所述試樣后的透射應(yīng)力波在所述透射桿上傳播時(shí)所述透射桿的應(yīng)變。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的多場耦合動態(tài)加載裝置，其特征在于，所述圍壓缸包括第一側(cè)板、缸體和第二側(cè)板，所述缸體固定連接于所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板中的二者之一上，且所述缸體可活動連接于所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板中的二者之另一上。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多場耦合動態(tài)加載裝置，其特征在于，所述圍壓缸內(nèi)設(shè)有傳感器，所述圍壓缸內(nèi)壁設(shè)有電子元件接口，所述電子元件接口用于傳輸所述傳感器的檢測信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的多場耦合動態(tài)加載裝置，其特征在于，所述多場耦合動態(tài)加載裝置還包括溫度加熱器，所述溫度加熱器用于對所述試樣進(jìn)行加熱。

10.一種多場耦合動態(tài)加載裝置的實(shí)驗(yàn)方法，所述多場耦合動態(tài)加載裝置為權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的多場耦合動態(tài)加載裝置，所述實(shí)驗(yàn)方法包括：

組裝所述多場耦合動態(tài)加載裝置；

將所述試樣夾持于所述第二部分和所述第三部分之間；

向所述試樣施加圍壓和軸壓；

啟動所述壓縮機(jī)，以向所述試樣施加滲透壓；

啟動所述發(fā)射器，以向所述試樣施加入射應(yīng)力波。