本發(fā)明專利涉及一種霍普金森試驗(yàn)中使土樣易取出的圍壓裝置，屬土動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)技術(shù)是研究材料在中高應(yīng)變率條件下動(dòng)力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)方法，具有操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及加載波形容易控制等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在土、巖石、混凝土等材料的動(dòng)力學(xué)性能測(cè)試中。隨著技術(shù)的發(fā)展，單軸應(yīng)力狀態(tài)已不能夠滿足工程需要，因此，研究重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向三軸應(yīng)力狀態(tài)，即在試樣周圍施加主動(dòng)圍壓后，再進(jìn)行沖擊，以研究圍壓狀態(tài)下材料的動(dòng)力學(xué)特性。

目前，采用的主動(dòng)圍壓裝置如附圖1所示，由加壓裝置、壓力表、進(jìn)油閥、出油閥、進(jìn)油管、出油管、油壓室、外壁層、橡膠層組成，其中，所述壓力表和進(jìn)油閥位于油壓室與加壓裝置之間的進(jìn)油管上，所述出油閥位于油壓室與加壓裝置之間的出油管上，油壓室、外壁層、橡膠層構(gòu)成圍壓裝置主體部分，所述圍壓裝置主體部分由外向內(nèi)依次為外壁層、油壓室、橡膠層。進(jìn)行土類材料的動(dòng)態(tài)沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)，具體過程如下：首先將土樣放在入射桿和透射桿之間，然后使用圍壓裝置套住土樣和部分入射桿與透射桿，打開進(jìn)油閥，關(guān)閉出油閥，對(duì)土樣進(jìn)行加載，待壓力表顯示的壓力穩(wěn)定后，打開充氣開關(guān)，使撞擊桿撞擊入射桿，試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉充氣開關(guān)，關(guān)閉進(jìn)油閥，打開出油閥，將土樣取出圍壓裝置。

現(xiàn)有主動(dòng)圍壓裝置存在的缺點(diǎn)：在試驗(yàn)結(jié)束后，由于圍壓的存在，一般來(lái)說，沖擊后的土樣完整性較好，將土樣取出圍壓裝置的過程中，由于土樣與橡膠層之間的摩擦力較大，且土樣已產(chǎn)生徑向變形，導(dǎo)致土樣與橡膠層之間的摩擦力增大，土樣很難取出，通常需要使用木棍等工具大力撞擊土樣，才能將其取出圍壓裝置，但這勢(shì)必會(huì)使土樣產(chǎn)生擾動(dòng)，甚至產(chǎn)生二次破壞，降低試驗(yàn)精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利提供了一種霍普金森試驗(yàn)中使土樣易取出的圍壓裝置。這種裝置能夠在對(duì)土樣進(jìn)行沖擊后，使土樣易于從圍壓裝置中取出，具有操作方便、工作效率高等特點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案如下：

一種霍普金森試驗(yàn)中使土樣易取出的圍壓裝置，由加壓裝置、壓力表、進(jìn)油閥、出油閥、進(jìn)油管、出油管、油壓室、外壁層、橡膠層、硅膠層組成，其中，外層壁由高強(qiáng)鋼組成，壓力表和進(jìn)油閥位于油壓室與加壓裝置之間的進(jìn)油管上，出油閥位于油壓室與加壓裝置之間的出油管上，外壁層、油壓室、橡膠層、硅膠層構(gòu)成主動(dòng)圍壓裝置主體部分，圍壓裝置主體部分由外向內(nèi)依次為外壁層、油壓室、橡膠層、硅膠層，硅膠層與橡膠層之間使用硅膠粘合劑粘結(jié)。

上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：

現(xiàn)有技術(shù)中，橡膠層與土樣之間摩擦力較大，導(dǎo)致土樣較難取出，通過在橡膠層與土樣之間設(shè)置硅膠層，具有以下兩方面的優(yōu)點(diǎn)：(1)硅膠層能夠很好地傳遞油壓(2)硅膠層與土樣之間的摩擦力較小，能夠在沖擊實(shí)驗(yàn)后，更容易取出土樣，以防止人為取出土樣過程中產(chǎn)生的擾動(dòng)或二次破壞。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的主動(dòng)圍壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明主動(dòng)圍壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中主動(dòng)圍壓裝置的i-i剖面圖。

圖中標(biāo)號(hào)說明：1-加壓裝置，2-壓力表，3-進(jìn)油閥，4-出油閥，5-進(jìn)油管，6-出油管，7-油壓室，8-外壁層，9-橡膠層，10-硅膠層，11-土樣，12-入射桿，13-透射桿。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明專利做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖2和圖3所示的一種霍普金森試驗(yàn)中使土樣易取出的圍壓裝置，由加壓裝置1、壓力表2、進(jìn)油閥3、出油閥4、進(jìn)油管5、出油管6、油壓室7、外壁層8、橡膠層9、硅膠層10組成，其中，外層壁8由高強(qiáng)鋼組成，壓力表2和進(jìn)油閥3位于油壓室7與加壓裝置1之間的進(jìn)油管5上，出油閥3位于油壓室7與加壓裝置1之間的出油管6上，外壁層8、油壓室7、橡膠層9、硅膠層10構(gòu)成主動(dòng)圍壓裝置主體部分，圍壓裝置主體部分由外向內(nèi)依次為外壁層8、油壓室7、橡膠層9、硅膠層10，硅膠層10與橡膠層9之間使用硅膠粘合劑粘結(jié)。具體操作步驟如下：

(a)檢查實(shí)驗(yàn)儀器各部分是否放置到位，將土樣11放置在入射桿12和透射桿13之間，確保土樣11、入射桿12、透射桿13在同一水平線上；

(b)圍壓裝置套住土樣11和部分入射桿12與透射桿13，關(guān)閉出油閥4，打開進(jìn)油閥3，使用加壓裝置1進(jìn)行加載，油壓室7內(nèi)的油壓可由壓力表2讀出，待壓力穩(wěn)定后，打開充氣開關(guān)，進(jìn)行霍普金森動(dòng)態(tài)沖擊試驗(yàn)；

(c)待沖擊結(jié)束后，使用比入射桿12直徑略小的木棍將土樣11頂出圍壓裝置。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種霍普金森試驗(yàn)中使土樣易取出的圍壓裝置。由加壓裝置、壓力表、進(jìn)油閥、出油閥、進(jìn)油管、出油管、油壓室、外壁層、橡膠層、硅膠層組成，外層壁由高強(qiáng)鋼組成，外壁層、油壓室、橡膠層、硅膠層構(gòu)成主動(dòng)圍壓裝置主體部分，圍壓裝置主體部分由外向內(nèi)依次為外壁層、油壓室、橡膠層、硅膠層，硅膠層與橡膠層之間使用硅膠粘合劑粘結(jié)。本發(fā)明能夠在對(duì)土樣進(jìn)行沖擊后，使土樣易于從圍壓裝置中取出，具有操作方便、工作效率高等特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：馬冬冬;馬芹永;高常輝;郁培陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.05
技術(shù)公布日：2017.10.17