[發明專利]高速冷打模擬實驗的實驗裝置

無效

• 申請號: 201110400741.5
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102680336A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 崔鳳奎;徐紅玉;王曉強;張豐收;李春梅;薛進學;楊建璽;郭超;朱文娟;高樂
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01N3/307
• 分類號: G01N3/307
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及關于材料的力學特性研究的實驗中涉及的一種高速冷打模擬實驗的實驗裝置。

背景技術

高速冷打成形是高速局部動態沖擊加載條件下的金屬塑性變形，成形過程包含著熱、力、能量、速度等多場強耦合效應，導致金屬材料在成形過程中的物理力學行為與傳統的塑性成形的物理力學行為必定存在差異。為了深入研究高速冷打的成形機理，就要先獲得材料在高應變率條件下的力學特性。目前被最廣泛使用來測試材料在高應變率下力學特性的實驗裝置是分離式霍普金森壓桿（Split?Hopkinson?Pressure?Bar，簡稱SHPB），它可以測試材料在????????????????????????????????????????????????-應變率范圍內的應力-應變曲線。例如在申請號為200620031882.9的中國實用新型專利的公開說明書中公開了一種大直徑分離式霍普金森壓桿，該裝置通過其氣動裝置的炮口排放的高壓氣體來推動撞擊桿，而撞擊桿通過入射桿將撞擊傳遞到被測試樣上，然后再通過透射桿將撞擊效果傳遞到阻尼機構上，在整個撞擊過程中，被測材料試樣的變形效果通過超動態應變儀在入射桿和透射桿上測量到的數據判斷，但是由于在測試過程中，被測材料試樣處于入射桿和透射桿之間的封閉管道中，因此實驗人員無法對試樣的變形過程進行觀測和記錄。

發明內容

本發明提供了一種高速冷打模擬實驗的實驗裝置，旨在解決現有技術對被測材料試樣的測試過程中，被測材料試樣的變形過程無法觀測和記錄的問題。

本發明的冷打模擬實驗的實驗裝置的技術方案如下：

一種高速冷打模擬實驗的實驗裝置，包括氣動裝置及與氣動裝置的炮口連通的發射管，發射管內裝設有沿發射管的長度方向與發射管導向配合的撞擊桿，所述發射管的出口處設置有用于固定被測材料試樣的夾具體，所述夾具體具有用于使被測材料試樣與發射管的出口對齊的裝夾端，所述夾具體與發射管的出口之間具有使撞擊桿伸出發射管后撞擊被測材料試樣的間隙，所述間隙小于撞擊桿的長度而使撞擊桿在撞擊時的后端仍處于發射管內；所述實驗裝置還包括用于拍攝被測材料試樣變形過程的高速攝像儀和/或紅外熱像儀。

所述發射管于遠離所述炮口的一端的周壁上開設有貫通發射管周壁的用于泄放氣體的卸載槽。

所述發射管的內壁上設置有沿發射管的長度方向延伸的用于使所述撞擊桿撞擊到被測材料試樣待檢測處的導向槽或導向鍵。

本發明通過先將被測材料試樣固定氣動裝置一側設置的發射管的出口處，然后通過氣動裝置的炮口噴射出的高壓氣體推動發射管內的撞擊桿撞擊被測材料試樣，同時，通過高速攝像儀和/或紅外熱像儀對被測試樣的變形過程進行記錄，由于該實驗方法/實驗裝置在裝夾被測材料試樣時，采用了開放式裝夾的方式，從而使得被測材料試樣的變形過程能夠被高速攝像儀和/或紅外熱像儀記錄下來，進而解決了現有技術對被測材料試樣的測試過程中，被測材料試樣的變形過程無法觀測和記錄的問題。

附圖說明

圖1是本發明的實施例的結構示意圖；

圖2是圖1中氣動裝置的結構示意圖；

圖3是圖1中發射管部分的結構示意圖。?

具體實施方式

本發明的冷打模擬實驗的實驗裝置的實施例：該實驗裝置主要由氣動裝置1、發射管2、夾具體8、高速攝像儀6和紅外熱像儀5構成，該氣動裝置1具有用于排放高壓氣體的炮口101，氣動裝置1于炮口101設置處設置有與炮口101連通的發射管2，該發射管2內裝設有沿發射管2的長度方向與發射管2導向配合的撞擊桿4。發射管3出口處設置有用于固定被測試樣7的夾具體8，夾具體8與發射管2的出口之間具有在撞擊桿4能夠撞擊到被測材料試樣7時撞擊桿4不脫離發射管2的間隙。?