申请/专利权人：天津大学

申请日：2019-11-18

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN110865012B

主分类号：G01N15/08

分类号：G01N15/08;G01N3/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2020.03.31#实质审查的生效;2020.03.06#公开

摘要：本发明公开了一种基于霍普金森杆的岩石材料原位渗流测量系统及方法，包括平台19、分离式霍普金森压杆以及改进的岩石材料原位渗流测量装置，分离式霍金森压杆用于提供动态加载测试条件；所述轴向预加载装置20用于提供预加载轴向应力；所述改进的岩石材料原位渗流测量装置将预加载轴向应力通过透射杆22传递到透射撞杆5上，进而传递到样品6上，实现对样品6进行轴向应力的预加载。本发明能够实现不同地应力条件下岩石的动态冲击加载，并在加载前后分别进行渗透系数测量，为研究深部赋存条件下岩石受到动态荷载作用后的渗透性能演化机理提供强有力的支撑，成果可为实际工程提供准确可信的实验参数，供工程设计和科研参考。

主权项：1.一种基于霍普金森杆的岩石材料原位渗流测量系统，其特征在于，该系统包括平台（19）、轴向预加载装置（20）、分离式霍普金森压杆以及岩石材料原位渗流测量装置；所述分离式霍普金森压杆用于提供动态加载测试条件；所述轴向预加载装置（20）用于提供预加载轴向应力；所述岩石材料原位渗流测量装置将预加载轴向应力通过透射杆（22）传递到透射撞杆（5）上，进而传递到样品（6）上，以实现对样品（6）进行轴向应力的预加载；其中：所述分离式霍普金森压杆的结构包括子弹（23）、入射杆（21）、动量陷阱（25）、透射杆（22）以及轴向预加载装置（20），以上各部件均通过支座（24）固定于所述平台（19）上，所述岩石材料原位渗流测量装置安装在所述平台（19）上且位于入射杆（21）和透射杆（22）之间，所述轴向预加载装置（20与所述岩石材料原位渗流测量装置通过油管（17）与油泵（18）相连；子弹（23）被发射之后，与入射杆（12）发生对心碰撞从而产生一列压缩应力波，该应力波沿入射杆（21）传播至入射撞杆（4）后，再传递到样品（6）上，进而继续向透射撞杆（5）和透射杆（22）继续传播；所述岩石材料原位渗流测量装置包括设置于平台（19）上的油缸（1）、入射立板（2）、透射立板（3）、入射撞杆（4）、透射撞杆（5）、热缩管（7）、密封瓦（8）、导轨支架（9）和导轨（10），具体结构为：入射立板（2）与导轨支架（9）分别通过螺栓和所述平台（19）固定相连；导轨支架（9）与入射立板（2）上固定连接有两根导轨（10），在透射立板（3）的下部设置有两个与导轨（10）直径相同的圆孔，导轨（10）穿过透射立板3上的圆孔，为透射立板（3）提供支撑，并使得透射立板3可在导轨（10）上自由滑动；入射立板（2）与透射立板（3）之间安装有油缸（1），所述入射立板（2）与所述透射立板（3）中心处皆设置有与所述入射撞杆（4）和所述透射撞杆（5）直径相同的圆孔，圆孔可供所述入射撞杆（4）和透射撞杆（5）穿过并自由运动；入射立板（2）、透射立板（3）以及油缸（1）固定并夹紧；入射立板（2）与透射立板（3）的内侧设置有与油缸（1）内径和外径尺寸相同的环形凹槽，使得油缸（1）与入射立板（2）以及透射立板（3）镶嵌配合，使油缸（1）在工作时成为一个压力容器，其内部保持一定的压力；入射立板（2）上设置有注油孔（15）和排气孔（16），注油孔（15）通过油管（17）与油泵（18）相连；当入射立板（2）、透射立板（3）和油缸（1）夹紧后，通过油泵（18）与油管（17）通过注油孔（15）向油缸（1）内部注入液压油，油缸（1）内的空气通过排气孔（16）被排出，直至液压油充满油缸（1），进而油缸（1）内的压力增加，实现对样品（6）进行预加围压加载；入射撞杆（4）和透射撞杆（5）内部中心设置有注水孔（11），注水孔（11）一端从位于油缸（1）外部的入射撞杆（4）和透射撞杆（5）的外侧面处打通，通过水管（12）与伺服水压机（13）相连；注水孔（11）的另一端从位于油缸（1）内部的入射撞杆（4）和透射撞杆（5）的底面处打通。

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权利要求：

百度查询： 天津大学 一种基于霍普金森杆的岩石材料原位渗流测量系统及方法

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