(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221700351.X (22)申请日 2022.07.01 (73)专利权人 成远矿业 开发股份有限公司 地址 111200 辽宁省辽阳市辽阳县首山 镇 胜利街 (72)发明人 白宇　康全玉　兴楠楠　付小丹　 孟凡宝　 (74)专利代理 机构 辽宁铭合专利代理事务所 (普通合伙) 21262 专利代理师 孙兵 (51)Int.Cl. G01N 3/317(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种基于SHPB试验系统的负温试件温度维 持装置 (57)摘要 本发明提供一种基于SHPB试验系统的负温 试件温度维持装置， 涉及一种负温状态下的动态 断裂力学技术领域。 该发明包括圆筒外壳， 圆筒 外壳由两个半圆筒构成， 可 以实现对半开合， 并 且圆筒外壳侧端设置有开孔， 开孔用以穿过SHPB 实验系统的杆系， 圆筒外壳内侧粘合有软质泡沫 塑料绝热层， 圆筒外壳的底端设置有冷凝水收集 槽， 冷凝水收集槽的中部设置有开口， 并且冷凝 水收集槽通过开口与排水排气导管连通， 圆筒外 壳的顶端设置有波纹管接口， 波纹管接口与外部 冷源装置对接。 本发明通过将试件周围空间封闭 起来， 形成绝热的腔体空间， 并通入冷源使装置 内部稳定维 持负温， 从而隔绝实验室环境影响。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 217981111 U 2022.12.06 CN 217981111 U 1.一种基于SHPB试验系统的负 温试件温度维持装置， 其特征在于， 包括圆筒外壳， 所述 圆筒外壳由两个半圆筒构成， 可以实现对半开合， 并且所述圆筒外壳侧端设置有开孔， 所述 开孔用以穿过SHPB实验系统的杆系， 所述圆筒外壳内侧粘合有软质泡沫塑料绝热层， 所述 圆筒外壳的底端设置有冷凝水收集槽， 所述冷凝水收集槽的中部设置有开口， 并且所述冷 凝水收集槽通过开口与排水排气导管连通， 所述圆筒外壳的顶端设置有波纹管接口， 所述 波纹管接口与外 部冷源装置对接 。 2.如权利要求1所述的一种基于SHPB试验系统的负 温试件温度维持装置， 其特征在于， 所述圆筒外壳上设置有金属箍筋， 所述金属箍筋包括第一金属箍筋和第二金属箍筋， 所述 第一金属箍筋设置在所述圆筒外壳的左端， 所述第二金属箍筋设置在所述圆筒外壳的右 端。 3.如权利要求2所述的一种基于SHPB试验系统的负 温试件温度维持装置， 其特征在于， 所述圆筒外壳上设置有螺丝旋钮， 所述螺丝旋钮包括第一螺丝旋钮和第二螺丝旋钮， 所述 第一金属箍筋通过所述第一螺丝旋钮固定在所述圆筒外壳的左端， 所述第二金属箍筋通过 所述第二螺 丝旋钮固定在所述圆筒外壳的右端。 4.如权利要求3所述的一种基于SHPB试验系统的负 温试件温度维持装置， 其特征在于， 所述圆筒外壳的底端设置有铰链， 所述铰链包括第一铰链和第二铰链， 所述第一铰链设置 在所述圆筒外壳的左端， 所述第二铰链设置在所述圆筒外壳的右端。 5.如权利要求4所述的一种基于SHPB试验系统的负 温试件温度维持装置， 其特征在于， 所述波纹管接口包括第一波纹管接口和第二波纹管接口， 所述第一波纹管接口设置在所述 圆筒外壳的左端并且所述第一波纹管接口位于所述第一金属箍筋的右端， 所述第二波纹管 接口设置在所述圆筒外壳的右端并且所述第二波纹管接口位于所述第二金属箍筋的左端。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217981111 U 2一种基于SHPB试验系统的负温 试件温度维持装 置 技术领域 [0001]本发明涉及一种负温状态下的动 态断裂力学技术领域， 特别是涉及一种基于SHPB 试验系统的负温试件温度维持装置 。 背景技术 [0002]冻土和冻岩是工程中比较常见的多相体材料， 尤其在我国西部地区或者北方地区 的高海拔、 高纬度的施工 现场， 工程项目往往需要面临长达半年以上的冰冻期 。 在这些负温 环境中开展的工程建设， 如露天矿山开采、 运输管线埋设、 公路铁路建设等， 最常用的开挖 手段为爆破法和机械开挖法， 这些方法会对周围冻土或冻岩地层施加很强的冲击荷载。 因 此有必要研究负温状态下冻岩或者冻土材料在冲击荷载作用下的物理力学特性和破坏特 征， 并分析总结不同温度、 含 冰率的冻土冻岩材 料的动态强度变化特 征和破碎效果。 [0003]目前， 国内外研究学者已采用多种加载和测试手段对低温材料的断裂特性和机理 进行了研究， 其中较为常用的加载手段是采用分离式霍普金森压杆实验系统(S HPB)施加冲 击荷载。 但是现有的实验手段常在试件的负温维持方面存在缺陷， 例如， 处于负温的冻土试 件加装在常温的SHPB实验系统上， 冻土试件由于受到来自杆系和周围空气的热交换作用， 由外及内逐步开始升温融化， 使得冻土试件偏离原来的温度设计最终变为冻融土 ‑冻土复 合体， 从而给实验数据引入较大误差 。 [0004]针对以上现象， 为了 维持负温试件的设计温度， 尽量减少环境温度 对试件的干扰， 有必要设计发明一种负温维持装置， 保证负温试件自加装到S HPB实验系统到受力破碎过程 中， 尽可能减少环境温度对其带来的影响。 同时该装置也能满足试件加装和试件碎块收集 的便捷性， 避免碎块飞溅对周围实验人员和设备造成伤害。 发明内容 [0005]针对上述问题中存在的不足之处， 本 发明提供一种基于SHPB试验系统的负温试件 温度维持装置， 使其针对一些负温试件如冻土冻岩试件， 在加装到SHPB实验系统的过程中， 极易受到环境温度影响的问题， 通过将试件周围空间密闭起来， 形成绝热的腔 体空间， 并通 入冷源使装置内部稳定维持负温， 从而隔绝实验室环境影响。 [0006]为了解决上述问题， 本发明提供一种基于SHPB试验系统的负温试件温度维持装 置， 其中， 包括圆筒外壳， 所述圆筒外壳由两个半圆筒构成， 可以实现对半开合， 并且所述圆 筒外壳侧端设置有开孔， 所述开孔用以穿过SHPB实验系统的杆系， 所述圆筒外壳内侧粘合 有软质泡沫塑料绝热层， 所述圆筒外壳的底端设置有冷凝水收集槽， 所述冷凝水收集槽的 中部设置有开口， 并且所述冷凝水收集槽通过开口与排水排气导管连通， 所述圆筒外壳的 顶端设置有 波纹管接口， 所述波纹管接口与外 部冷源装置对接 。 [0007]优选的， 所述圆筒外壳上设置有金属箍筋， 所述金属箍筋包括第一金属箍筋和第 二金属箍筋， 所述第一金属箍筋设置在所述圆筒外壳的左端， 所述第二圆筒箍筋设置在所 述圆筒外壳的右端。说　明　书 1/5 页 3 CN 217981111 U 3