CN107255598B - 一种霍普金森试验中使土样易取出的围压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种霍普金森试验中使土样易取出的围压装置。由加压装置、压力表、进油阀、出油阀、进油管、出油管、油压室、外壁层、橡胶层、硅胶层组成，外层壁由高强钢组成，外壁层、油压室、橡胶层、硅胶层构成主动围压装置主体部分，围压装置主体部分由外向内依次为外壁层、油压室、橡胶层、硅胶层，硅胶层与橡胶层之间使用硅胶粘合剂粘结。本发明能够在对土样进行冲击后，使土样易于从围压装置中取出，具有操作方便、工作效率高等特点。

Description

一种霍普金森试验中使土样易取出的围压装置
技术领域
本发明专利涉及一种霍普金森试验中使土样易取出的围压装置，属土动力学性能试验测试技术领域。
背景技术
霍普金森压杆实验技术是研究材料在中高应变率条件下动力学性能的实验方法，具有操作方便，结构简单以及加载波形容易控制等优点，被广泛应用在土、岩石、混凝土等材料的动力学性能测试中。随着技术的发展，单轴应力状态已不能够满足工程需要，因此，研究重点逐渐转向三轴应力状态，即在试样周围施加主动围压后，再进行冲击，以研究围压状态下材料的动力学特性。
目前，采用的主动围压装置如附图1所示，由加压装置、压力表、进油阀、出油阀、进油管、出油管、油压室、外壁层、橡胶层组成，其中，所述压力表和进油阀位于油压室与加压装置之间的进油管上，所述出油阀位于油压室与加压装置之间的出油管上，油压室、外壁层、橡胶层构成围压装置主体部分，所述围压装置主体部分由外向内依次为外壁层、油压室、橡胶层。进行土类材料的动态冲击实验时，具体过程如下：首先将土样放在入射杆和透射杆之间，然后使用围压装置套住土样和部分入射杆与透射杆，打开进油阀，关闭出油阀，对土样进行加载，待压力表显示的压力稳定后，打开充气开关，使撞击杆撞击入射杆，试验结束后，关闭充气开关，关闭进油阀，打开出油阀，将土样取出围压装置。
现有主动围压装置存在的缺点：在试验结束后，由于围压的存在，一般来说，冲击后的土样完整性较好，将土样取出围压装置的过程中，由于土样与橡胶层之间的摩擦力较大，且土样已产生径向变形，导致土样与橡胶层之间的摩擦力增大，土样很难取出，通常需要使用木棍等工具大力撞击土样，才能将其取出围压装置，但这势必会使土样产生扰动，甚至产生二次破坏，降低试验精度。
发明内容
本发明专利提供了一种霍普金森试验中使土样易取出的围压装置。这种装置能够在对土样进行冲击后，使土样易于从围压装置中取出，具有操作方便、工作效率高等特点。
实现上述目的的技术解决方案如下：
一种霍普金森试验中使土样易取出的围压装置，由加压装置、压力表、进油阀、出油阀、进油管、出油管、油压室、外壁层、橡胶层、硅胶层组成，其中，外层壁由高强钢组成，压力表和进油阀位于油压室与加压装置之间的进油管上，出油阀位于油压室与加压装置之间的出油管上，外壁层、油压室、橡胶层、硅胶层构成主动围压装置主体部分，围压装置主体部分由外向内依次为外壁层、油压室、橡胶层、硅胶层，硅胶层与橡胶层之间使用硅胶粘合剂粘结。
上述技术方案相比现有技术的优点在于：
现有技术中，橡胶层与土样之间摩擦力较大，导致土样较难取出，通过在橡胶层与土样之间设置硅胶层，具有以下两方面的优点：(1)硅胶层能够很好地传递油压(2)硅胶层与土样之间的摩擦力较小，能够在冲击实验后，更容易取出土样，以防止人为取出土样过程中产生的扰动或二次破坏。
附图说明
图1是现有的主动围压装置结构示意图
图2是本发明主动围压装置结构示意图。
图3是图2中主动围压装置的I-I剖面图。
图中标号说明：1-加压装置，2-压力表，3-进油阀，4-出油阀，5-进油管，6-出油管，7-油压室，8-外壁层，9-橡胶层，10-硅胶层，11-土样，12-入射杆，13-透射杆。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明专利做进一步的详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2和图3所示的一种霍普金森试验中使土样易取出的围压装置，由加压装置1、压力表2、进油阀3、出油阀4、进油管5、出油管6、油压室7、外壁层8、橡胶层9、硅胶层10组成，其中，外层壁8由高强钢组成，压力表2和进油阀3位于油压室7与加压装置1之间的进油管5上，出油阀3位于油压室7与加压装置1之间的出油管6上，外壁层8、油压室7、橡胶层9、硅胶层10构成主动围压装置主体部分，围压装置主体部分由外向内依次为外壁层8、油压室7、橡胶层9、硅胶层10，硅胶层10与橡胶层9之间使用硅胶粘合剂粘结。具体操作步骤如下：
(a)检查实验仪器各部分是否放置到位，将土样11放置在入射杆12和透射杆13之间，确保土样11、入射杆12、透射杆13在同一水平线上；
(b)围压装置套住土样11和部分入射杆12与透射杆13，关闭出油阀4，打开进油阀3，使用加压装置1进行加载，油压室7内的油压可由压力表2读出，待压力稳定后，打开充气开关，进行霍普金森动态冲击试验；
(c)待冲击结束后，使用比入射杆12直径略小的木棍将土样11顶出围压装置。

Claims (2)

1.一种霍普金森试验中使土样易取出的围压装置，包括加压装置、压力表、进油阀、出油阀、进油管、出油管、油压室、外壁层、橡胶层，所述压力表和进油阀位于油压室与加压装置之间的进油管上，所述出油阀位于油压室与加压装置之间的出油管上，其特征在于：还包括硅胶层，外壁层、油压室、橡胶层、硅胶层构成主动围压装置主体部分，所述围压装置主体部分由外向内依次为外壁层、油压室、橡胶层、硅胶层，所述硅胶层与橡胶层之间使用硅胶粘合剂粘结；试验结束后，土样已产生径向变形。
2.根据权利要求1所述的一种霍普金森试验中使土样易取出的围压装置，其特征在于：所述外壁层由钢组成。
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