[实用新型]一种用于三维霍普金森实验系统的拉压一体化装置

说明书

本实用新型涉及一种用于三维霍普金森实验系统的拉压一体化装置，所述装置包括冲击压缩高压气炮、入射方杆，冲击拉伸高压气炮、冲击拉伸入射杆，冲击压缩/拉伸透射杆等；其中，通过所述冲击压缩高压气炮、入射方杆和冲击压缩/拉伸透射杆对试样施加冲击压缩荷载；通过所述冲击拉伸高压气炮、冲击拉伸入射杆和冲击压缩/拉伸透射杆对试样施加冲击拉伸荷载。本实用新型在三维霍普金森系统的基础上，可以对岩石混凝土材料进行三维复杂应力状态下的冲击拉伸和冲击压缩两种实验；与一般独立的三维霍普金森冲击拉伸系统或三维霍普金森冲击压缩系统相比，提高了空间利用率并减少了设备制造费用。

技术领域

本实用新型属于冲击实验装置领域，具体涉及一种用于三维霍普金森实验系统的拉压一体化装置。

背景技术

岩石、混凝土材料在动态压缩和拉伸作用下的强度和变形特性是工程爆破、防护工程以及地震勘探等工程领域中基本的物理力学性质，需要准确测量。目前分别由冲击压缩和冲击拉伸两套设备完成。在常规的一维应力条件下，两套实验设备相对比较简单。但是，三维霍普金森实验系统相对比较复杂，占地面积比较大，采用独立的两套设备实现三维应力状态下的动态压缩和动态拉伸实验不是很现实，其中，三维霍普金森系统在专利201620574575.9中已有详细介绍，在国内外已得到应用。因此，亟待解决的是针对性地提出一种拉压一体化装置，以实现在三维应力状态下采用一套设备进行动态压缩和动态拉伸的实验。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供用于三维霍普金森实验系统的可对试样进行包括冲击拉伸和压缩两种动态加载方式的力学测试装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案如下：

一种用于三维霍普金森实验系统的拉压一体化装置，所述拉压一体化装置包括：

冲击压缩高压气炮、测速装置、实验装置定位导轨、杆定位微调装置、入射方杆、冲击压缩/拉伸透射杆、冲击压缩吸收杆、冲击压缩动量吸收调节装置、冲击压缩撞击杆、冲击拉伸动量吸收调节装置、冲击拉伸吸收杆、冲击拉伸入射杆、冲击拉伸高压气炮、冲击拉伸法兰和冲击拉伸撞击杆；

所述冲击压缩高压气炮、冲击拉伸动量吸收调节装置、测速装置、冲击拉伸高压气炮和杆定位微调装置设置在实验装置定位导轨上；冲击压缩撞击杆设置于冲击压缩高压气炮内，入射方杆和冲击压缩/拉伸透射杆设置在杆定位微调装置中，冲击拉伸入射杆设置在杆定位微调装置中并穿过冲击拉伸高压气炮和入射方杆的中心；所述冲击压缩高压气炮设置在最左侧，所述冲击压缩高压气炮右侧设置所述冲击拉伸动量吸收调节装置，冲击压缩高压气炮和冲击拉伸动量吸收调节装置不接触；在冲击拉伸动量吸收调节装置右侧设置测速装置，所述冲击拉伸吸收杆穿过测速装置的中心；所述冲击拉伸吸收杆右侧设置冲击拉伸高压气炮，并且冲击拉伸高压气炮右侧设置入射方杆；冲击拉伸吸收杆、冲击拉伸高压气炮和入射方杆之间不接触；冲击拉伸入射杆左右端面各设有一个冲击拉伸法兰，所述冲击拉伸撞击杆套在冲击拉伸入射杆上，实验试样放置于冲击拉伸入射杆和入射方杆的右侧，冲击拉伸入射杆和入射方杆的右端面平齐并与实验试样的左端面紧贴；实验试样的右侧设置冲击压缩/拉伸透射杆，并且冲击压缩/拉伸透射杆的左侧端面与实验试样的右侧端面紧贴；在冲击压缩/拉伸透射杆的右侧设置冲击压缩吸收杆，并且冲击压缩/拉伸透射杆的右端面和冲击压缩吸收杆的左端面紧贴；在冲击压缩吸收杆右侧设置冲击压缩动量吸收调节装置；

其中，通过所述冲击压缩高压气炮、入射方杆和冲击压缩/拉伸透射杆对试样施加冲击压缩荷载；所述入射方杆兼有向实验试样传递静载压力和冲击压缩力的作用；通过所述冲击拉伸高压气炮、冲击拉伸入射杆和冲击压缩/拉伸透射杆对实验试样施加冲击拉伸荷载。

进一步的，所述杆定位微调装置中设有多个可旋转的定位旋钮，通过扭转定位旋钮来调节其中杆件的上下左右的位置。

其中，采用冲击压缩吸收杆、冲击压缩动量吸收调节装置、冲击拉伸吸收杆和冲击拉伸动量吸收调节装置吸收动态冲击实验中的动量，以保护实验杆件。