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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明公开了一种基于霍普金森压杆的动态剪切和摩擦测量装置，包括分离式霍普金森压杆、动态剪切和摩擦装置及筒状围压缸；分离式霍普金森压杆包括发射装置以及与其分离的波形整形器、入射杆、透射杆和轴向预加载装置；动态剪切和摩擦装置安装在入射杆和透射杆的连接处且用于放置试样，筒状围压缸套设于动态剪切和摩擦装置，筒状围压缸、轴向预加载装置均通过油管与油缸连通。本发明还公开了一种基于霍普金森压杆的动态剪切和摩擦测量装置的测量方法。该基于霍普金森压杆的动态剪切和摩擦测量装置的目的是解决如何实现不同加载率和不同正应力条件下岩石试样的动态剪切性能以及内摩擦角φ值的测量，并能同时实现动态摩擦性能的测量的问题。

主权项：1.一种基于霍普金森压杆的动态剪切和摩擦的测量方法，其特征在于，测量方法基于一种霍普金森压杆的动态剪切和摩擦的测量装置，该测量装置包括分离式霍普金森压杆、动态剪切和摩擦装置及筒状围压缸；所述分离式霍普金森压杆包括发射装置101以及与其分离的波形整形器103、入射杆104、透射杆105和轴向预加载装置106，所述入射杆104与所述透射杆105连接，所述波形整形器103设于所述入射杆104靠近所述发射装置101的一端，所述轴向预加载装置106安装在所述入射杆104及所述透射杆105上，所述入射杆104上设有第一应变片107，所述透射杆105上设有第二应变片108；所述动态剪切和摩擦装置安装在所述入射杆104和所述透射杆105的连接处且用于放置试样4，所述筒状围压缸套设于所述动态剪切和摩擦装置，所述筒状围压缸、所述轴向预加载装置106均通过油管与油缸5连通；基于上述霍普金森压杆的动态剪切和摩擦测量装置的测量方法，该方法包括以下步骤：装配分离式霍普金森压杆、动态剪切和摩擦装置和筒状围压缸；将试样4放置于所述动态剪切和摩擦装置内，调整至同轴后，利用轴向预加载装置106将所述试样5夹持稳定；施加轴压至压力表示数为第一预定值，然后向所述筒状围压缸内注入液压油至压力表示数为第二预定值；通过所述分离式霍普金森压杆对所述试样4进行动态加载；通过第一应变片107、第二应变片108获取对应的入射波、反射波和透射波；依据应力-时间曲线获取对应加载率条件下动态剪切应力和动态摩擦应力；所述依据应力-时间曲线获取对应加载率条件下动态剪切强度和动态摩擦应力，具体包括如下步骤：将所述应力-时间曲线出现第一个波峰的时间t0所对应的动态剪切应力值τ0记为动态剪切强度；不同围压下试验所得动态剪切强度，通过摩尔库伦公式即可求出动态加载条件下试样的内摩擦角φ；将所述第一个波峰后的波谷出现时间记为t'1，对应的应力值记为τ'1，将第二个波峰出现时间记为t'2，对应的应力值记为τ'2，将τ'2后第一次出现τ'1+τ'22的时间记为动态摩擦过程的开始时间t1，其对应的应力值记为τ1，曲线出现明显陡峭降低的时间t2记为动态摩擦过程的结束时间，其对应的应力值记为τ2；其中，动态平均摩擦应力fave的表达式为： 动态平均摩擦应力fave与筒状围压缸预定比值则为动摩擦系数。

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百度查询： 天津大学 基于霍普金森压杆的动态剪切和摩擦的测量方法