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原文传递一种霍普金森杆岩样冲击试验装置及方法

专利名称：	一种霍普金森杆岩样冲击试验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种霍普金森杆岩样冲击试验装置，包括SHPB装置和高速摄影机，还包括球形防护罩，所述防护罩包括一对相互扣合且能够收拢的半球形罩体，所述罩体包括半球形骨架和包裹于半球形骨架上的柔性拦截布；所述防护罩相对的两侧分别设有入射杆穿孔和透射杆穿孔，所述入射杆和透射杆分别从所述入射杆穿孔和透射杆穿孔伸入所述防护罩内将岩样夹持住；所述球形柔性防护罩上还设有正对岩样的观察窗口，所述高速摄影机的镜头安装在所述观察窗口中。与传统霍普金森杆试样装置相比，该试验装置可以大幅度降低飞溅岩石碎块的二次破碎概率，更为贴近SHPB冲击下的初始破碎块度，保证了实验结果的精确度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中南大学
发明人：	杨春;周科平;周诗彤;高如高;潘征;熊信
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910630812.7
公开号：	CN110261242A
代理机构：	长沙市融智专利事务所(普通合伙)
代理人：	谢浪
分类号：	G01N3/30(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号
主权项：	1.一种霍普金森杆岩样冲击试验装置，其特征在于：包括SHPB装置、高速摄影机和球形防护罩；所述防护罩相对的两侧分别设有入射杆穿孔和透射杆穿孔，所述入射杆和透射杆分别从所述入射杆穿孔和透射杆穿孔伸入所述防护罩内将岩样夹持住，所述防护罩上还设有正对岩样的观察窗口，所述高速摄影机安装在所述观察窗口上；所述防护罩包括一对相互扣合且能够收拢的半球形罩体，所述罩体包括半球形骨架和包裹于半球形骨架上的柔性拦截布。 2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：还包括用于向球形防护罩内馈入微波的微波照射系统和用于对岩样的温度进行实时检测的温度监测系统，所述柔性拦截布的内表面上设有能够反射微波的微波反射层，所述岩样位于所述防护罩的中心处，所述防护罩上设有正对所述岩样的微波馈入口，所述微波照射系统的喇叭口与所述微波馈入口对接。 3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于：所述微波照射系统包括磁控管、与磁控管输出端连接的矩形波导、通过带有水负载的环形器与矩形波导连接的波导转换器、与波导转换器输出端连接且正对所述岩样的喇叭天线。 4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于：所述温度监测系统包括设置于防护罩测温窗口一侧的红外热成像仪，所述红外热成像仪连接至SHPB装置的数据采集系统。 5.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于：所述微波反射层为铝箔或金属粉末涂层。 6.根据权利要求1-5任一项所述的试验装置，其特征在于：所述骨架包括若干沿其圆周方向间隔分布的弧形支撑杆，各支撑杆的一端通过第一销轴铰接连接，各支撑杆的另一端通过第二销轴铰接连接，所述第一销轴和第二销轴的轴线重合且过所述半球形骨架的球心。 7.根据权利要求6所述的试验装置，其特征在于：所述拦截布与弧形支撑杆间通过铁丝固定。 8.根据权利要求6所述的试验装置，其特征在于：其中一所述半球形罩体的沿开口端圆周方向均布有公按扣，另一所述半球形罩体的开口端上设有与所述公按扣相配合的母按扣。 9.一种霍普金森杆岩样冲击试验方法，使用权利要求1-8任一项所述的试验装置，其特征在于，包括如下步骤： (1)展开左侧半球形罩体，入射杆穿过左侧半球形罩上的入射杆穿孔，展开右侧半球形罩体，透射杆穿过右侧半球形罩上的透射穿孔； (2)将岩样夹持于入射杆及透射杆中间，将两侧半球形罩体扣合连接成一体，高速摄影机镜头放入侧边观察窗口内，SHPB配套仪器调试完成后开始冲击试验； (3)试验完成后，取下高速摄影机，抽出入射杆及透射杆，打开防护罩并收集岩屑，供后续测试分析； (4)装置使用完毕后，将半球形罩体反方向折叠收纳。
所属类别：	发明专利