【技术实现步骤摘要】
本技术涉及岩石类材料动态冲击力学实验测试装备，尤其涉及霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置。
技术介绍
1、岩石是应变率材料，动力学特性是其受到冲击荷载作用时力学性能的基本表征。一般来说，在低应变率区材料对应变率不敏感，在高应变率区材料对应变率很敏感。岩石介质在高应变率荷载作用下的力学性质、破坏特征、本构关系是岩石工程失效预警、防护和岩性边坡稳定分析的重要参数。因此，有必要深入了解在高应变率荷载作用下岩石材料的动力学性能。
2、分离式霍普金森压杆装置经过几十年的发展，已被广泛地应用于岩石材料在高应变率下动态力学特性的测试，并从最初的仅适用于材料的压缩实验，经过逐步改进发展到可以进行扭转、拉伸实验，甚至是压扭、拉扭组合加载的力学实验。但是目前，由于适用于岩石的大直径分离式霍普金森压杆、扭杆、拉杆的测试原理以及基础装置存在较大差异，因此尚未出现一套可以兼具压、拉、扭、剪多种动态冲击加载功能的岩石分离式霍普金森压-拉-扭-剪一体化的实验系统。
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，本技术旨在提供一种霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，可以兼具压、拉、扭、剪多种动态冲击加载功能，为最终实现岩石分离式霍普金森杆的统一提供了一种思想和路径。
2、为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：
3、霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，包括入射主杆，所述入射主杆的一端连接有压/拉/扭/剪一体式加载系统，所述入射主杆的另一端活动连接有两根入射次杆；所述一体化装置还包括半圆
4、进一步的，所述压/拉/扭/剪一体式加载系统包括环形电动机，所述环形电动机内活动套设有储能盘，所述储能盘的中心套设有双向轨道杆，所述双向轨道杆的两端均贯穿所述储能盘，且所述双向轨道杆的一端与所述入射主杆连接。
5、进一步的，所述双向轨道杆包括光圆段，所述光圆段的两端均固设有轨道段，每个所述轨道段的端部均设有两个第一撞击块。
6、进一步的，所述轨道段上开设有螺旋形的轨道，沿所述光圆段至所述轨道段的延伸方向，所述轨道的深度逐渐变大。
7、进一步的，所述储能盘包括圆环形的储能盘主体，所述储能盘主体的两个端面上均设有与所述第一撞击块相匹配的第二撞击块，所述储能盘主体活动套设在所述双向轨道杆上。
8、进一步的，所述入射主杆靠近所述入射次杆的一端固设有第一c型夹头，所述第一c型夹头开口处设有转轴。
9、进一步的，所述入射次杆靠近所述入射主杆的一端固设有第二c型夹头，两个所述第二c型夹头相互套接，且两个所述第二c型夹头均与所述转轴转动连接。
10、进一步的，所述转动支撑系统包括半圆形的外滑轨和内滑轨，所述外滑轨和所述内滑轨同圆心，所述外滑轨上滑动连接有两个弧形的透射杆外支架，所述内滑轨上滑动连接有两个弧形的透射杆内支架，两个所述透射杆分别位于相互对应的透射杆外支架与透射杆内支架之间。
11、进一步的，所述透射杆外支架的外侧设有标记线，所述外滑轨的外侧设有角度刻度。
12、本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术的改进之处在于，
13、1、本技术中的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，通过压/拉/扭/剪一体式加载系统可以实现压、拉、扭、剪多种动态冲击加载功能，入射主杆与入射次杆之间角度的调整可以满足压、拉、扭、剪不同应力状态的组合，从而实现对各种应力环境下岩石的动态力学特性测试，是一套高集成的霍普金森压、拉、扭、剪功能一体化的岩石动态力学特性测试系统，为最终实现岩石分离式霍普金森杆的统一提供了一种思想和路径。
14、2、本技术中压/拉/扭/剪一体式加载系统通过双向轨道杆与储能盘的相互配合，以及储能盘上第二撞击块与双向轨道杆端部的第一撞击块角度的调整，可以实现拉剪、压剪、拉扭、压扭四种组合应力状态的实验以及拉、压、剪、扭四种单应力状态的实验，储能盘朝向入射主杆方向滚动时，对双向轨道杆靠近入射主杆一端端部的第一撞击块碰撞，对入射杆产生压应力，第一撞击块和第二撞击块角度一致，碰撞时相互碰撞的侧面完全贴合时，整体只产生压应力，第一撞击块和第二撞击块倾斜角度不同时，二者相互碰撞可以产生扭矩，结合压应力，实现压剪、压扭应力的记载；反之，同理，储能盘沿着双向轨道杆朝向远离入射主杆的方向移动时，则产生拉应力及对应的拉剪、拉扭应力。
15、3、本技术中通过转动支撑系统不仅能够对透射杆进行支撑，还能够对透射杆与入射主杆之间的角度进行调节，结合压/拉/扭/剪一体式加载系统，实现单个试样的拉、压、扭、压扭、拉扭测试，以及两个试样的剪、压剪和拉剪测试，且能够实现压扭、拉扭、压剪和拉剪的测试角度多样化。
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1.霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，包括入射主杆(1)，其特征在于：所述入射主杆(1)的一端连接有压/拉/扭/剪一体式加载系统，所述入射主杆(1)的另一端活动连接有两根入射次杆(2)；所述一体化装置还包括半圆形的转动支撑系统，所述转动支撑系统的顶部设有两根透射杆(3)，两根所述透射杆(3)与两根所述入射次杆(2)一一对应。
2.根据权利要求1所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述压/拉/扭/剪一体式加载系统包括环形电动机(4)，所述环形电动机(4)内活动套设有储能盘(5)，所述储能盘(5)的中心套设有双向轨道杆(6)，所述双向轨道杆(6)的两端均贯穿所述储能盘(5)，且所述双向轨道杆(6)的一端与所述入射主杆(1)连接。
3.根据权利要求2所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述双向轨道杆(6)包括光圆段(601)，所述光圆段(601)的两端均固设有轨道段(602)，每个所述轨道段(602)的端部均设有两个第一撞击块(604)。
4.根据权利要求3所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述轨道段
5.根据权利要求3所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述储能盘(5)包括圆环形的储能盘主体(501)，所述储能盘主体(501)的两个端面上均设有与所述第一撞击块(604)相匹配的第二撞击块(503)，所述储能盘主体(501)活动套设在所述双向轨道杆(6)上。
6.根据权利要求1所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述入射主杆(1)靠近所述入射次杆(2)的一端固设有第一C型夹头(101)，所述第一C型夹头(101)开口处设有转轴(102)。
7.根据权利要求6所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述入射次杆(2)靠近所述入射主杆(1)的一端固设有第二C型夹头(201)，两个所述第二C型夹头(201)相互套接，且两个所述第二C型夹头(201)均与所述转轴(102)转动连接。
8.根据权利要求1所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述转动支撑系统包括半圆形的外滑轨(7)和内滑轨(8)，所述外滑轨(7)和所述内滑轨(8)同圆心，所述外滑轨(7)上滑动连接有两个弧形的透射杆外支架(701)，所述内滑轨(8)上滑动连接有两个弧形的透射杆内支架(801)，两个所述透射杆(3)分别位于相互对应的透射杆外支架(701)与透射杆内支架(801)之间。
9.根据权利要求8所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述透射杆外支架(701)的外侧设有标记线(7011)，所述外滑轨(7)的外侧设有角度刻度(702)。
...【技术特征摘要】
1.霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，包括入射主杆(1)，其特征在于：所述入射主杆(1)的一端连接有压/拉/扭/剪一体式加载系统，所述入射主杆(1)的另一端活动连接有两根入射次杆(2)；所述一体化装置还包括半圆形的转动支撑系统，所述转动支撑系统的顶部设有两根透射杆(3)，两根所述透射杆(3)与两根所述入射次杆(2)一一对应。
2.根据权利要求1所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述压/拉/扭/剪一体式加载系统包括环形电动机(4)，所述环形电动机(4)内活动套设有储能盘(5)，所述储能盘(5)的中心套设有双向轨道杆(6)，所述双向轨道杆(6)的两端均贯穿所述储能盘(5)，且所述双向轨道杆(6)的一端与所述入射主杆(1)连接。
3.根据权利要求2所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述双向轨道杆(6)包括光圆段(601)，所述光圆段(601)的两端均固设有轨道段(602)，每个所述轨道段(602)的端部均设有两个第一撞击块(604)。
4.根据权利要求3所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述轨道段(602)上开设有螺旋形的轨道(6021)，沿所述光圆段(601)至所述轨道段(602)的延伸方向，所述轨道(6021)的深度逐渐变大。
5.根据权利要求3所述的霍普金森压-拉-扭-剪一体化装置，其特征在于：所述储能盘(5)包括圆环形...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘石，陈泽伟，李文杰，邹宇轩，谷深豪，蔡传昕，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：新型
国别省市：
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