[发明专利]一种低频扰动与高速冲击型高压真三轴试验装置及方法

摘要

一种低频扰动与高速冲击型高压真三轴试验装置及方法，装置由静载荷加载框架、动载荷加载框架、四个静载荷加载作动器、二个动载荷加载作动器及分离式霍普金森压杆机构组成，全部作动器与油源系统相连；动载荷加载作动器活塞轴轴向中心设有空心孔道，活塞轴端部均装有空心环状结构动态压力传感器，分离式霍普金森压杆机构分别通过空心孔道及动态压力传感器中心孔对岩样施加高速冲击载荷；两个动载荷加载作动器采用静压油路平衡支撑密封方式，作动器通过伺服阀与油源系统相连，油路上配装有蓄能器，通过伺服阀加大流量驱动活塞动态响应，通过蓄能器平衡低频扰动加载时的系统压力。本发明首次实现在同一台设备上自由施加低频扰动载荷和高速冲击载荷。

主权项

一种低频扰动与高速冲击型高压真三轴试验装置，其特征在于：包括静载荷加载框架、动载荷加载框架、第一竖向静载荷加载作动器、第二竖向静载荷加载作动器、第一水平静载荷加载作动器、第二水平静载荷加载作动器、第一水平动载荷加载作动器、第二水平动载荷加载作动器及分离式霍普金森压杆机构；所述第一竖向静载荷加载作动器、第二竖向静载荷加载作动器、第一水平静载荷加载作动器、第二水平静载荷加载作动器、第一水平动载荷加载作动器及第二水平动载荷加载作动器与油源系统相连；所述静载荷加载框架采用口字型结构，静载荷加载框架的口字型中心为岩样加载处，静载荷加载框架通过第一底座固定安装在地面上；所述第一竖向静载荷加载作动器及第二竖向静载荷加载作动器对称设置在静载荷加载框架的上下横梁上，所述第一水平静载荷加载作动器及第二水平静载荷加载作动器对称设置在静载荷加载框架的前后立柱上；在所述静载荷加载框架的左右两侧地面上分别设置有第二底座和第三底座，所述动载荷加载框架穿过静载荷加载框架的中孔并坐置于第二底座和第三底座上；在所述第二底座和第三底座上均设置有导轨，在静载荷加载框架底部安装有导轮，静载荷加载框架通过导轮与导轨滑动配合；所述第一水平动载荷加载作动器及第二水平动载荷加载作动器对称设置在动载荷加载框架的左右两端；在所述第一竖向静载荷加载作动器、第二竖向静载荷加载作动器、第一水平静载荷加载作动器及第二水平静载荷加载作动器的活塞轴端部均加装有静力传感器；在所述第一水平动载荷加载作动器的活塞轴轴向中心开设有第一空心孔道，在所述第二水平动载荷加载作动器的活塞轴轴向中心开设有第二空心孔道，第一水平动载荷加载作动器及第二水平动载荷加载作动器的活塞轴端部均加装有动态压力传感器，动态压力传感器采用空心环状结构，动态压力传感器的中心孔、第一空心孔道及第二空心孔道为同轴心设置；所述分离式霍普金森压杆机构分别通过第一空心孔道、动态压力传感器的中心孔及第二空心孔道对岩样施加高速冲击载荷。