(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211325160.4 (22)申请日 2022.10.27 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 董广建　曾志羚　檀婧　李安琪　 姚程禹　朱泽立　张恒凡　付建红　 (74)专利代理 机构 四川北新 律师事务所 513 66 专利代理师 谢宇 (51)Int.Cl. G01N 3/317(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种岩石动态力学性能测试装置 (57)摘要 本发明涉及材料力学性能实验装置技术领 域， 且公开了一种岩石动态力学性能测试装置， 包括多次发射和线圈加速机构， 所述多次发射和 线圈加速机构的一端 连接有冲锤， 所述冲锤的另 一侧连接有整形器， 本发明通过将 夹具套接在整 形器上时， 首先将夹具内圈侧的第一凸块与整形 器外圈侧的第一凹槽相互连接， 然后将夹具内圈 侧的第三凸块与整形器外圈侧的第二凹槽相互 连接， 将转动轴进行转动， 转动轴转动时会带动 滑动齿条板在固定柱上进行滑动， 在滑动齿条板 运动时会将第二凸块通过夹具上的贯穿通孔， 并 与第二凹槽中的第三凹槽相互连接， 使得夹具与 整形器之间相互连接稳定； 本发 明结构安全且 稳 定， 使用更 具有普遍性和广泛性。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115493950 A 2022.12.20 CN 115493950 A 1.一种岩石动态力学性能测试装置， 包括多次发射和线圈加速机构(1)， 其特征在于： 所述多次发射和线圈加 速机构(1)的一端连接有冲锤(2)， 所述冲锤(2)的另一侧连接有整 形器(3)， 所述整形器(3)的外侧套接有夹具(4)， 所述整形器(3)的另一端固定连接有入射 杆(5)， 所述入射杆(5)的表面设置有第一应变片(6)， 所述入射杆(5)的另一端固定连接有 油气转换机构(7)， 所述油气转换机构(7)的内部设置有夹持岩样的三爪筒(8)， 所述油气转 换机构(7)的另一端固定连接有透射杆(9)， 所述透射杆(9)的表 面设置有第二应变片(10)， 透射杆(9)的另一端活动连接有缓冲装置(11)， 所述缓冲装置(11)的另一端活动连接有端 部缓冲装置(12)； 所述整形器(3)的外圈侧分别开设有第一凹槽(16)与第二凹槽(17)， 所述第二凹槽 (17)的内部开设有限位槽(18)； 所述夹具(4)的内圈侧分别固定安装第一凸块(14)与第三凸块(23)， 所述夹具(4)的内 部开设有安装腔(19)， 所述安装腔(19)的内部活动安装有转动轴(13)， 所述转动轴(13)的 外侧固定安装有主动齿轮(20)， 所述安装腔(19)的内部固定安装有固定柱(21)， 相邻两个 所述固定柱(21)的外侧活动安装有滑动齿 条板(22)， 每个所述滑动齿条板(22)的一侧均固 定安装有第二凸块(15)。 2.根据权利要求1所述的一种岩石动态力学性 能测试装置， 其特征在于： 所述第 一凸块 (14)与第三凸块(23)的夹角为九十度， 相邻两个所述第一凸块(14)位于同一纵线平面内， 所述第三凸块(23)位于相邻两个所述第一凸块(14)的中间位置 。 3.根据权利要求1所述的一种岩石动态力学性 能测试装置， 其特征在于： 相邻 两个所述 夹具(4)之间通过相邻两个所述第一凸块(14)相互连接 。 4.根据权利要求1所述的一种岩石动态力学性 能测试装置， 其特征在于： 相邻 两个所述 第一凸块(14)与第一凹槽(16)之间活动连接， 所述第三凸块(23)与第二凹槽(17)之间活动 连接。 5.根据权利要求1所述的一种岩石动态力学性 能测试装置， 其特征在于： 所述主动齿轮 (20)与滑动齿条板(22)之间啮合连接， 相邻两个所述滑动齿条板(22)位于主动齿轮(20)两 侧， 且相邻两个所述滑动齿条板(2 2)的运动方向相反。 6.根据权利要求1所述的一种岩石动态力学性能测试装置， 其特征在于： 所述夹具(4) 的内壁贯穿开设有与第二凸块(15)相匹配的贯穿通孔， 所述第二凸块(15)与限位槽(18)活 动连接。 7.根据权利要求1所述的一种岩石动态力学性 能测试装置， 其特征在于： 所述第 一凹槽 (16)与第二凹槽(17)之间相互错开分布， 相邻两个所述第一凹槽(16)与相 邻两个所述第二 凹槽(17)之间的夹角为九十度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115493950 A 2一种岩石动态力学性能测试装 置 技术领域 [0001]本发明涉及材料力学性能实验装置技术领域， 具体为一种岩石动态力学性能测试 装置。 背景技术 [0002]霍普金森拉杆是一种可以用来开展材料动 态试验研究的实验装置， 被广泛应用于 测试材料 的动态力学特性， 目前， 微型霍普金森拉杆装置包括气枪、 入射杆、 透射杆以及吸 收杆， 气枪内设置有法兰和撞击管， 试件连接在入射杆与透射杆之间； 向气枪内充入气体， 使撞击管撞击法兰进 而拉动入射杆， 进行冲击实验。 [0003]中国专利号为CN212483222U的一种用于霍普金森拉杆的动能吸收装置， 霍普金森 拉杆包括入射杆、 透射杆和气枪， 气枪内设置有第一法兰和撞击管， 入射杆与第一法兰固定 连接， 动能吸收装置包括前动能吸收机构和后动能吸收机构， 霍普金森拉杆设置在前动能 吸收机构和后动能吸收机构之间； 前动能吸收机构包括第一吸收杆和支架， 第一吸收杆能 够在支架上沿杆件轴向自由运动， 第一吸收杆设置在第一法兰的一侧； 后动能吸收机构包 括第二吸收杆和适配器， 适配器内设置有第二法兰， 第二吸收杆与第二法兰固定连接， 透射 杆与适配 器固定连接 。 [0004]上述专利使用气枪冲击只能实现对岩石试样的单次脉冲加载， 且产生的噪音大， 装置不稳定性高， 检测实验过程中的数据困难， 不利于更细化的实验研究。 [0005]中国专利号为CN113390734A的一种分离式霍普金森 拉杆实验系统及实验方法， 包 括缓冲阻尼装置、 激光测速仪、 电磁阀、 高压气泵、 子弹杆、 炮筒、 气室、 第一套筒、 入射拉杆、 PC机、 透射拉杆、 第二套管、 单波传递杆、 固定端支 座、 高速摄像机、 前置放大器、 超动态应变 仪、 两个强光光源和若干应变片。 本发明采用一体化系统， 可实现高速拍摄、 试件冲击与速 度采集同时触发， 同时可以利用数字图像相关法技术得到材料的全场历史应变情况， 确保 了实验结果高精度与结果的正确性。 [0006]但该专利中使用的霍普金森拉杆， 使用的气体发射方式噪音污染严重且实验重复 性差、 不易于操作， 需要较高的气体压力才能达 到高的加载应 变率等缺点， 操作复杂。 [0007]现需要通过霍普金森拉杆对岩石的动态力学性能进行研究， 使用上述的装置不仅 存在噪音污染， 操作条件复杂等情况， 还存在最大电磁冲击处容易破损和飞溅， 更换困难的 问题， 装置安全性和稳定性较低， 无论是对科研设备还是 科研人员都存在潜在的安全隐患。 发明内容 [0008]本发明的目的在于提供一种岩石动 态力学性能测试装置， 通过使用电磁发射装置 上的转盘便于线圈转换， 还能实现多级发射， 便于进行多试验对比； 同时对整形器设有夹 具， 提高装置的稳定性， 防止装置破损， 以解决上述背景技 术中提出的问题。 [0009]本发明提供如下技术方案： 一种岩石动态力学性能测试装置， 包括多次发射和线 圈加速机构， 所述多次发射和线圈加速机构的一端连接有冲锤， 所述冲锤的另一侧连接有说　明　书 1/4 页 3 CN 115493950 A 3