專利名稱：三軸高速拉伸沖擊試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對巖石或其它材料的動載特性進行研究的高速沖擊加載試驗裝置。
巖石材料的動態(tài)力學包括巖石強度特性和變形特性，測定方法仍以高速沖擊試驗為主。根據(jù)測定內(nèi)容不同，可分為高速壓縮沖擊試驗、高速剪切沖擊試驗和高速拉伸沖擊試驗。由于巖石的拉伸強度最低，巖石的破壞主要是拉伸破壞，因此，巖石動態(tài)抗拉強度的試驗是研究巖石爆破機理、工程爆破設計和參數(shù)優(yōu)化的重要參數(shù)。當前，國內(nèi)外研制的高速拉伸沖擊試驗裝置多為離心式往復沖擊試驗裝置、高速旋轉沖擊拉伸試驗裝置及擺錘式拉伸沖擊試驗裝置。這些試驗裝置的缺點就是只能進行單軸拉伸試驗，實際上，巖石在受爆破應力場作用時是處在受圍壓狀態(tài)下，所以，從單軸拉伸沖擊試驗裝置上得到的數(shù)據(jù)與實際相差較遠，無法使人們提供與實際工程更接近、更準確可靠的數(shù)據(jù)以指導工程實踐。中國專利9022128.5公開了一種三軸高速剪切沖擊試驗裝置，它包括發(fā)射器、沖擊棒、發(fā)射管、入力棒、出力捧及高壓缸等，試件在高壓缸內(nèi)的彈性密封套中可得到側壓(σ2＝σ3)，然后做軸向沖擊試驗得到σ1，但它不適于做拉伸試驗。
本實用新型的目的旨在根據(jù)現(xiàn)有技術中存在的問題對其進行改進，以得到一種在試件有側壓(σ2＝σ3)時進行軸向高速拉伸沖擊試驗的裝置，以使試驗更接近于材料在圍壓狀態(tài)下受沖擊應力場作用的實際情況。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型對原有的一種包括發(fā)射器、沖擊棒、發(fā)射管、入力棒、出力捧及高壓缸等的三軸高速沖擊試驗裝置進行了改進在入力棒和出力捧沖擊試件的端面上分別設有一個過軸心的園柱面水平凹槽，槽內(nèi)放置金屬棒，金屬棒外徑與凹槽內(nèi)徑相等。
附
圖1所示為本實用新型整體結構示意圖。
附圖2所示為本實用新型高壓缸內(nèi)結構示意圖。
下面結合說明書附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細描述如說明書附圖1所示，本實用新型包括發(fā)射器8、沖擊棒9、發(fā)射管10、入力棒1、出力棒2及高壓缸7，在入力棒1和出力捧2沖擊試件的端面上分別設有一個過軸心的園柱面水平凹槽3，槽內(nèi)放置金屬棒4，金屬棒4外徑與凹槽3內(nèi)徑相等。園盤狀試件5在高壓缸7內(nèi)的彈性密封套6中放在入力棒1和出力捧2之間與兩端金屬棒4接觸，試件5軸心水平放置。
本實用新型采用園盤壓裂法測量在三軸狀態(tài)下的巖石動抗拉強度，園盤狀試件5的直徑應基本與出(入)力棒2、1的直徑相同，使試件5承受來自沖擊棒8的水平方向沖擊壓縮后在中部裂開，為使試件5承受線集中載荷作用，金屬棒4的作用是非常重要的，以提高測試數(shù)據(jù)的準確性。為保持試件5與彈性金屬棒4之間的良好接觸，在它們之間涂以黃油，再將它們置于密封套6中與之一起裝入油壓高壓缸7內(nèi)，加壓后試件5周圍受到均勻的圍壓作用，其加載狀況為σ2＝σ3，σ1為沖擊為載荷。黃油有一定的粘性，但不阻礙應力波的傳播。
本實用新型能夠測量高應變率下(ε≤104/s)巖石的動態(tài)抗拉強度；動態(tài)拉伸狀態(tài)下的應力—應變曲線；應力—應變—圍壓特性曲線。除巖石外還可測量多種復合材料、高分子材料、混凝土、生物骨架等的動態(tài)抗拉強度、應力—應變曲線等。
本實用新型由于是在試件有側壓(σ2＝σ3)時進行軸向高速拉伸沖擊試驗，試驗更接近于材料在圍壓狀態(tài)下受沖擊應力場作用的實際情況。又由于是采用園盤壓裂法測量在三軸狀態(tài)下的巖石動態(tài)抗拉強度和變形特性，設備結構簡單，易于操作使用，只要試件5與彈性金屬棒4保證一維狀態(tài)，嚴格對中，即能保證良好的試驗精度。
權利要求1.一種三軸高速拉伸沖擊試驗裝置，包括發(fā)射器、沖擊棒、發(fā)射管、入力棒、出力捧及高壓缸，其特征在于在入力棒(1)和出力捧(2)沖擊試件的端面上分別設有一個過軸心的園柱面水平凹槽(3)，槽內(nèi)放置金屬棒(4)，金屬棒(4)外徑與凹槽(3)內(nèi)徑相等。
專利摘要本實用新型為一種對巖石動態(tài)抗拉強度特性進行研究的試驗裝置。它包括發(fā)射器8、沖擊棒9、發(fā)射管10、人力棒1、出力棒2及高壓缸7,在人力棒1和出力棒2沖擊試件的端面上分別設有一個過軸心的圓柱面水平凹槽3,槽內(nèi)放置金屬棒4,采用圓盤壓裂法,使試件5與金屬棒4線接觸承受線集中載荷作用,在有側壓(σ
文檔編號G01N3/00GK2273414SQ9621836
公開日1998年1月28日 申請日期1996年9月11日 優(yōu)先權日1996年9月11日
發(fā)明者齊金鐸, 于亞倫 申請人:齊金鐸, 于亞倫