[发明专利]多孔材料多轴静水压试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔材料多轴静水压试验装置，具体涉及一种多孔材料多轴静水压加载及应力应变测量装置。

背景技术

多孔材料具有优异的结构和功能特性，多轴静水压试验是测量多孔材料力学性能及本构关系的重要途径，由于高液压环境下的加载及测量存在诸多技术难点，如高液压环境下的应力应变如何测量，压力效应对测量设备的影响如何消除，测量设备的引线连接及密封如何解决，以及多孔材料试件如何密封等，目前国内外尚无一种成熟通用的多孔材料多轴静水压试验装置。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术难点，提供一种通用的多孔材料多轴静水压试验装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：多孔材料多轴静水压试验装置，包括一通过加力活塞10给多孔材料试件33施加轴向载荷的材料试验机，一提供静水压的外部液压源，液压介质为变压器油，通过液压腔室1侧壁的进油孔32输入液压腔室1内；一布置在液压腔室1内部的测量多孔材料试件承受的轴向载荷的载荷传感器13；一安装在多孔材料试件密封装置11两端的测量试件轴向变形的轴向引伸计17；载荷传感器13和轴向引伸计17采用惠斯通全桥结构，载荷传感器13和轴向引伸计17的桥路供电和输出引线连接至液压腔室1内部的引线转接板20，内部引线转接板20与外部引线连接板24通过埋藏在液压腔室1底部阶梯形引线孔内的漆包线束21互连，引线孔用环氧树脂密封固化。

载荷传感器13为剪切轮辐式传感器。

轴向引伸计17为半圆环形弹簧片。

多孔材料试件密封装置11的结构形式是，多孔材料试件33外表面用铜箔34包裹，外套热缩管35，两端通过楔形装置和聚四氟乙烯梯形防水垫圈密封。

通过控制材料试验机的轴向载荷和外部液压源的液压即可实现多轴静水压比例或非比例加载；载荷传感器和轴向引伸计采用惠斯通全桥结构，可消除高液压对应变计造成的压力效应误差，换算可得到试件多轴静水压试验的应力应变曲线。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

图2为本发明的多孔材料试件密封装置结构原理图。

图3为本发明的轴向引伸计贴片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参照图1，本发明包括液压腔室1，上盖2，液压腔室1和上盖2通过螺栓3连接，上盖2上部安装防尘盖5，上盖2和防尘盖5开有排气孔8，排气孔8通过螺栓7和垫圈9密封，轴向载荷活塞杆4和上盖2之间的间隙用标准组合件6密封，多孔材料试件密封装置11放置在载荷传感器承载台12和加力活塞10之间，载荷传感器13用螺栓14安装在下底板15上，下底板15用螺栓16安装在液压腔室1的内壁底部，轴向引伸计17两端用螺钉18固定在多孔材料试件密封装置11两端，载荷传感器13和轴向引伸计17供电和信号输出线通过下底板引线槽19连接到内部引线转接板20上表面，内部引线连接板20下表面连接直径0.3mm的漆包线束21，漆包线束21穿过引线阶梯孔5mm段22和2mm段23连接到外部引线连接板24上表面，引线孔用高强度环氧树脂填充密封，外部引线从连接板24下表面引出，通过底部引线孔25和底部引线槽27及侧边引线槽26引出。活塞杆顶部螺纹端29连接通用材料试验机上转接夹头28，液压腔底部螺纹端30连接通用材料试验机下转接头31，静水压由外部液压源提供，液压介质通过液压腔室1侧壁的进油孔32输入液压腔室1内。通过控制材料试验机的轴向载荷和液压即可实现多轴静水压比例或非比例加载。

参照图2，多孔材料试件33外表面用厚度0.05mm的铜箔34包裹，楔形密封装置公头36卡住试件两端，外套热缩管35，加热烘烤后热缩管35收缩包裹在多孔材料试件33和楔形密封装置公头36表面，楔形密封装置公头36和母头37用埋头螺钉39连接，中间用聚四氟乙烯梯形防水垫圈38密封。